JP4033081B2 - Vehicle display device - Google Patents

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Description

本発明は、２枚の画像間の視差を利用してヘッドアップディスプレイに立体画像を表示させる車両用表示装置に関する。   The present invention relates to a vehicle display device that displays a stereoscopic image on a head-up display using a parallax between two images.

従来、運転者に対して車速やナビゲーション情報などの車両に関する情報を認識させる装置として、車両用ヘッドアップディスプレイが提案されている（例えば、特許文献１参照）。   2. Description of the Related Art Conventionally, a vehicle head-up display has been proposed as a device that allows a driver to recognize vehicle-related information such as vehicle speed and navigation information (see, for example, Patent Document 1).

この装置は、車両のインストルメントパネル内に備えられた光源、透過型液晶パネルおよび反射鏡と、フロントウィンドシールドに備えられた画像表示用の表示部とを有し構成されている。   This apparatus includes a light source, a transmissive liquid crystal panel and a reflecting mirror provided in an instrument panel of a vehicle, and a display unit for image display provided in a front windshield.

この装置では、光源から射出された光が透過型液晶パネルに照射され、透過型液晶パネルに表示された画像が投射される。そして、投射された画像は、反射鏡にて反射されて、車両のフロントウィンドシールドの内表面上に結像される。具体的には、反射鏡は透過型液晶パネルの画像を虚像として形成し、この虚像をフロントウィンドシールドの内表面上に結像させている。これにより、運転者はフロントウィンドシールドに表示される画像を視認できるようになっている。
特開平１１−２３９９７ In this apparatus, light emitted from a light source is irradiated onto a transmissive liquid crystal panel, and an image displayed on the transmissive liquid crystal panel is projected. The projected image is reflected by the reflecting mirror and formed on the inner surface of the front windshield of the vehicle. Specifically, the reflecting mirror forms an image of the transmissive liquid crystal panel as a virtual image, and forms this virtual image on the inner surface of the front windshield. Thereby, the driver | operator can visually recognize the image displayed on a front windshield.
JP-A-11-23997

しかしながら、従来の車両用ヘッドアップディスプレイにて表示される画像は、二次元的な平面画像のみである。ところが、実際には車両は三次元空間を走行しており、運転者は視線の先に奥行きを感じて運転を行っている。このため、従来の二次元画像表示では、例えばナビゲーションの右左折の矢印を三次元的な道路に合わせて表示することは困難だった。このように、二次元画像を表示するヘッドアップディスプレイでは、道路に合わせた画像表示を行うことが難しく、実際の道路状況や前走車の状況などと照らし合わせて画像を表示することができなかった。   However, the image displayed on the conventional vehicle head-up display is only a two-dimensional planar image. However, in reality, the vehicle is traveling in a three-dimensional space, and the driver is driving with a sense of depth beyond the line of sight. For this reason, in the conventional two-dimensional image display, for example, it is difficult to display the right and left turn arrows of navigation in accordance with a three-dimensional road. Thus, with a head-up display that displays a two-dimensional image, it is difficult to display an image that matches the road, and it is not possible to display the image against the actual road condition or the condition of the preceding vehicle. It was.

このような場合、道路状況などに合わせた立体画像表示が可能であれば、すなわち、運転者に奥行きを実感させるような立体画像を表示することが可能であれば、車両が走行している道路状況などに合わせて、運転者に対してよりわかりやすい画像表示ができるようになる。   In such a case, if a stereoscopic image can be displayed in accordance with road conditions, that is, if a stereoscopic image that makes the driver feel the depth can be displayed, the road on which the vehicle is traveling According to the situation and the like, it becomes possible to display an image more easily understandable to the driver.

ただし、このように立体画像表示を行う場合、運転者がヘッドアップディスプレイに表示される立体画像を視認できずに、安全運転ができなくなるという問題が生じ得る。このような問題を避けるために、車両を発進させる前に運転者を立体画像に慣れさせる必要が生じる。   However, when performing stereoscopic image display in this way, there may arise a problem that the driver cannot visually recognize the stereoscopic image displayed on the head-up display and cannot perform safe driving. In order to avoid such a problem, it is necessary to familiarize the driver with the stereoscopic image before starting the vehicle.

本発明は、上記点に鑑み、ヘッドアップディスプレイに立体画像を表示できる車両用表示装置を提供し、車両が発進する前に、運転者に対してヘッドアップディスプレイに表示される立体画像を慣れさせることを目的とする。   In view of the above points, the present invention provides a display device for a vehicle that can display a stereoscopic image on a head-up display, and makes the driver accustomed to the stereoscopic image displayed on the head-up display before the vehicle starts. For the purpose.

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、立体画像をヘッドアップディスプレイに表示するための車両情報を検出する検出部（１）と、検出部から送信される車両情報に基づいて、ヘッドアップディスプレイに表示させるための立体画像のデータを出力する制御部（２）と、制御部から出力された立体画像のデータを、画像表示を行う右眼用画像表示部（２４）および左眼用画像表示部（２５）から出力させて、ヘッドアップディスプレイに立体画像を表示する表示部（３）とを有する車両用表示装置であって、検出部は、車両のイグニッションスイッチの始動および停止を検出する車両始動停止検出手段（５）と、運転者が車室に備えられたシートに着座しているかを検出する着座検出手段（６）と、シートに着座している運転者の目線がどの位置にあるのかを検出する目線検出手段（７）とのいずれかを備えており、制御部は、車両始動停止検出手段がイグニッションスイッチの始動を検出したとき、着座検出手段が運転者の着座を検出したとき、目線検出手段が運転者の目線が画像表示方向にあることを検出したときの少なくとも１つに基づいて、表示部に備えられたヘッドアップディスプレイにデモンストレーション用の立体画像を表示するようになっていることを特徴としている。   In order to achieve the above object, in the first aspect of the present invention, based on vehicle information transmitted from the detection unit (1) for detecting vehicle information for displaying a stereoscopic image on a head-up display, and the detection unit. The control unit (2) for outputting stereoscopic image data to be displayed on the head-up display, the right-eye image display unit (24) for displaying the stereoscopic image data output from the control unit, and the left A display device for a vehicle having a display unit (3) that outputs from the image display unit for eyes (25) and displays a stereoscopic image on a head-up display, wherein the detection unit starts and stops an ignition switch of the vehicle Vehicle start / stop detection means (5) for detecting the vehicle, seat detection means (6) for detecting whether the driver is seated on the seat provided in the passenger compartment, and the seating on the seat. Or a line of sight detection means (7) for detecting the position of the person's line of sight, and when the vehicle start / stop detection means detects the start of the ignition switch, the control section When the driver's sitting is detected, the head-up display provided in the display unit is displayed on the head-up display provided on the display unit based on at least one of the eyes detecting means that the driver's eyes are in the image display direction. It is characterized by displaying images.

このように、右眼用画像表示部（２４）および左眼用画像表示部（２５）から、それぞれ右眼用画像と左眼用画像とを出力して、２つの画像間の視差を利用することにより、ヘッドアップディスプレイに立体画像を表示することができる。これにより、車両前方の道路状況に合わせたナビゲーションの表示や、追従する前走車のマークなどを、ヘッドアップディスプレイに奥行きを持たせて立体画像を表示することができる。   In this way, the right-eye image and the left-eye image are output from the right-eye image display unit (24) and the left-eye image display unit (25), respectively, and the parallax between the two images is used. Thus, a stereoscopic image can be displayed on the head-up display. Accordingly, it is possible to display a three-dimensional image with a depth on the head-up display, such as a navigation display in accordance with the road conditions ahead of the vehicle and a mark of the preceding vehicle to follow.

また、このような立体画像を表示できる車両用表示装置では、車両始動停止検出手段（５）がイグニッションスイッチの始動を検出したとき、着座検出手段（６）が運転者の着座を検出したとき、目線検出手段（７）が運転者の目線を検出したときのいずれかのタイミングで、デモンストレーション用の立体画像が表示される。これにより、車両発進前に運転者に対して立体画像を慣れさせることができる。したがって、運転者は、車両走行中にヘッドアップディスプレイに表示される立体画像を十分認識して運転することができる。   Further, in the vehicle display device capable of displaying such a stereoscopic image, when the vehicle start / stop detection means (5) detects the start of the ignition switch, when the seat detection means (6) detects the driver's seat, A stereoscopic image for demonstration is displayed at any timing when the line of sight detection means (7) detects the driver's line of sight. Thereby, the driver can be made accustomed to the stereoscopic image before the vehicle starts. Therefore, the driver can recognize the stereoscopic image displayed on the head-up display while driving the vehicle and can drive.

請求項２に記載の発明では、検出部は、車両の走行速度を検出する車速検出手段（８）と、ギアのシフトレバーの位置を検出するギア位置検出手段（９）とを備えており、制御部は、車速検出手段が車速の発生を検出したときと、ギア位置検出手段がギアの位置の変化を検出したときとのいずれか一方によって、デモンストレーション用の立体画像の表示を停止するようになっていることを特徴としている。 In the invention according to claim 2, the detection unit includes vehicle speed detection means (8) for detecting the traveling speed of the vehicle, and gear position detection means (9) for detecting the position of the shift lever of the gear, The control unit stops displaying the demonstration stereoscopic image when either the vehicle speed detection unit detects the occurrence of the vehicle speed or when the gear position detection unit detects a change in the gear position. It is characterized by becoming.

このように、制御部は、車速の発生とギア位置の変化のいずれか一方によって、すなわち車両が走行状態になったことによって、デモンストレーション用の立体画像の表示を停止する。これにより、ヘッドアップディスプレイに、車速やナビゲーション情報などの車両情報に関する立体画像の表示を行うことができるようになる。 In this way, the control unit stops displaying the demonstration stereoscopic image when either the vehicle speed is generated or the gear position is changed, that is, when the vehicle is in a traveling state. Thereby, it becomes possible to display a stereoscopic image related to vehicle information such as vehicle speed and navigation information on the head-up display.

請求項３に記載の発明では、制御部は、デモンストレーション用の立体画像が表示されてから、所定時間後にデモンストレーション用の立体画像の表示を停止するようになっていることを特徴としている。   The invention according to claim 3 is characterized in that the display of the stereoscopic image for demonstration is stopped after a predetermined time after the demonstration stereoscopic image is displayed.

このように、制御部は、所定時間後にデモンストレーション用の立体画像の表示を停止させることも可能であり、この後、ヘッドアップディスプレイに車速やナビゲーション情報などの車両情報を示す立体画像の表示を行うことができる。   In this way, the control unit can also stop displaying the demonstration stereoscopic image after a predetermined time, and thereafter display the stereoscopic image indicating vehicle information such as vehicle speed and navigation information on the head-up display. be able to.

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。   In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.

（第１実施形態）
以下、本発明の一実施形態について、図に基づいて説明する。まず、図１は、本発明に係る車両用表示装置のブロック構成図である。この図に示すように、車両用表示装置は、検出部１と、制御部２と、表示部３と、スピーカー４とを備えて構成されている。 (First embodiment)
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. First, FIG. 1 is a block diagram of a vehicle display device according to the present invention. As shown in the figure, the vehicle display device includes a detection unit 1, a control unit 2, a display unit 3, and a speaker 4.

検出部１は、立体画像をヘッドアップディスプレイに表示するための車両情報を制御部２に送信するものであり、スイッチ、カメラ、センサ類５〜１８、パーソナルコンピュータ１９を備えて構成されている。   The detection unit 1 transmits vehicle information for displaying a stereoscopic image on a head-up display to the control unit 2, and includes a switch, a camera, sensors 5 to 18, and a personal computer 19.

以下に検出部１に備えられたスイッチ、カメラ、センサ類５〜１８、パーソナルコンピュータ１９について説明する。イグニッションスイッチ５は、エンジンの始動または停止を制御するためのスイッチである。シート着座センサ６は、運転者が車室に備えられたシートに着座したかどうかをモニタして、運転者がシートに着座したことを感知すると信号を出力するものである。目線監視カメラ７は、車室のシートに着座している運転者の目線がどの位置にあるのかを監視するものである。車速センサ８は、車両の速度、すなわち車速を検出するものである。ギア位置検出センサ９は、ギアのシフトレバーがどの位置にあるのかを検出するものである。   The switches, cameras, sensors 5 to 18 and personal computer 19 provided in the detection unit 1 will be described below. The ignition switch 5 is a switch for controlling start or stop of the engine. The seat seating sensor 6 monitors whether the driver is seated on a seat provided in the passenger compartment, and outputs a signal when detecting that the driver is seated on the seat. The line-of-sight monitoring camera 7 monitors the position of the line of sight of the driver sitting on the seat in the passenger compartment. The vehicle speed sensor 8 detects the speed of the vehicle, that is, the vehicle speed. The gear position detection sensor 9 detects the position of the gear shift lever.

なお、イグニッションスイッチ５は本発明における車両始動停止検出手段、シート着座センサ６は本発明における着座検出手段、目線監視カメラ７は本発明における目線検出手段、車速センサ８は本発明における車速検出手段、ギア位置検出センサ９は本発明におけるギア位置検出手段に相当する。   The ignition switch 5 is the vehicle start / stop detection means in the present invention, the seat seating sensor 6 is the seating detection means in the present invention, the eye monitoring camera 7 is the eye detection means in the present invention, and the vehicle speed sensor 8 is the vehicle speed detection means in the present invention. The gear position detection sensor 9 corresponds to the gear position detection means in the present invention.

これらイグニッションスイッチ５、シート着座センサ６、目線監視カメラ７、車速センサ８、ギア位置検出センサ９からの各信号は、車両発進前に運転者に慣れさせるためのデモンストレーション用の立体画像表示の開始または停止に用いられるものである。具体的には、イグニッションスイッチ５、シート着座センサ６、目線監視カメラ７のいずれか１つがオンになり、制御部２にその信号が送信されると、車両発進前に運転者に慣れさせるための立体画像がヘッドアップディスプレイに表示されるようになっている。また、車速センサ８、ギア位置検出センサ９のいずれか一方がオンになり、制御部２にその信号が送信されると、運転者に慣れさせるための立体画像の表示が停止されるようになっている。   These signals from the ignition switch 5, the seat seating sensor 6, the eye monitoring camera 7, the vehicle speed sensor 8, and the gear position detection sensor 9 are used to start display of a stereoscopic image for demonstration to familiarize the driver before starting the vehicle. It is used for stopping. Specifically, when any one of the ignition switch 5, the seat seating sensor 6, and the eye monitoring camera 7 is turned on and the signal is transmitted to the control unit 2, the driver is used to get used to the vehicle before starting the vehicle. A stereoscopic image is displayed on the head-up display. In addition, when one of the vehicle speed sensor 8 and the gear position detection sensor 9 is turned on and the signal is transmitted to the control unit 2, the display of the stereoscopic image for making the driver get used to the vehicle stops. ing.

日射センサ１０は、車室内の明るさを検出するものである。灯火スイッチ１１は、車両のヘッドライトを表示させるものである。これら日射センサ１０および灯火スイッチ１１は、立体画像表示の明るさを調整するために用いられる。例えば、灯火スイッチ１１がオンの場合には、外は暗いと考えられるので、立体画像は明るく表示される。   The solar radiation sensor 10 detects the brightness of the passenger compartment. The light switch 11 displays the headlight of the vehicle. The solar radiation sensor 10 and the lighting switch 11 are used for adjusting the brightness of the stereoscopic image display. For example, when the lighting switch 11 is on, it is considered that the outside is dark, so the stereoscopic image is displayed brightly.

ナビゲーションシステム１２は、内蔵の記憶媒体、例えばＤＶＤに記録された地図データに基づき、車両が走行している道路に合わせて直進または右左折の矢印をヘッドアップディスプレイに表示させるための信号を制御部２に送信するものである。車外監視カメラ１３は、夜間に赤外線を車両前方に照射することにより、車両前方を撮影するものである。撮影された車両前方の映像は、ヘッドアップディスプレイに表示されるようになっている。表示設定スイッチ１４は、立体画像の表示または非表示を選択するものである。感知センサ１５は、ステアリングに備えられており、運転者の健康状態を調べるものである。具体的には、運転者がステアリングを握ると、感知センサ１５に備えられた光源から光が運転者の手に照射される。そして、感知センサ１５が運転者の手から反射した光を受信することにより、例えば運転者の脈が測定されて、その測定結果が制御部２に送信される。   The navigation system 12 uses a control unit to display a signal for causing the head-up display to display a straight or right / left turn arrow in accordance with a road on which the vehicle is traveling, based on map data recorded on a built-in storage medium such as a DVD. 2 is transmitted. The outside monitoring camera 13 shoots the front of the vehicle by irradiating the front of the vehicle with infrared rays at night. The captured image of the front of the vehicle is displayed on a head-up display. The display setting switch 14 selects display or non-display of a stereoscopic image. The detection sensor 15 is provided in the steering and checks the health condition of the driver. Specifically, when the driver holds the steering wheel, light is emitted from the light source provided in the detection sensor 15 to the driver's hand. Then, when the sensing sensor 15 receives the light reflected from the driver's hand, for example, the driver's pulse is measured, and the measurement result is transmitted to the control unit 2.

前走車追従ＥＣＵ１６は、車両に備えられたカメラにて車両前方を撮影し、車両前方を走行している前走車を追従するための演算を行うものである。具体的には、前走車追従ＥＣＵ１６は、カメラにて撮影された車両前方の画像の中から追従する前走車を検知する。そして、その前走車と例えば枠の形状をした立体画像とが重なって表示されるように前走車追従ＥＣＵ１６が演算を行い、その演算結果の信号を制御部２に送信する。エンジンＥＣＵ１７は、車両のエンジン制御、すなわち燃料噴射制御、点火時期制御、アイドル回転数制御などを行うものであり、その制御結果の信号を制御部２に送信するものである。燃料センサ１８は、車両に残っている燃料をモニタするものである。   The preceding vehicle follow-up ECU 16 captures the front of the vehicle with a camera provided in the vehicle, and performs a calculation for following the preceding vehicle traveling in front of the vehicle. Specifically, the preceding vehicle follow-up ECU 16 detects the preceding vehicle that follows the image in front of the vehicle taken by the camera. Then, the preceding vehicle follow-up ECU 16 performs an operation so that the preceding vehicle and a stereoscopic image having a frame shape, for example, are displayed in an overlapping manner, and transmits a signal of the operation result to the control unit 2. The engine ECU 17 performs vehicle engine control, that is, fuel injection control, ignition timing control, idle speed control, and the like, and transmits a control result signal to the control unit 2. The fuel sensor 18 monitors the fuel remaining in the vehicle.

これらナビゲーションシステム１２、車外監視カメラ１３、感知センサ１５、前走車追従ＥＣＵ１６、エンジンＥＣＵ１７、燃料センサ１８、そして車速センサ８は、これらスイッチ、カメラ、センサ類８、１２、１３、１５〜１８によって検出された車両情報をヘッドアップディスプレイに表示するために用いられる。   The navigation system 12, the outside surveillance camera 13, the detection sensor 15, the preceding vehicle following ECU 16, the engine ECU 17, the fuel sensor 18, and the vehicle speed sensor 8 are connected by these switches, cameras, sensors 8, 12, 13, 15 to 18. It is used to display detected vehicle information on a head-up display.

パーソナルコンピュータ１９は、立体画像を表示するためのプログラムや立体画像のデータなどをメモリ部２１に記録するための入力手段である。なお、パーソナルコンピュータ１９は、制御部２から自由に取り外し可能になっている。   The personal computer 19 is an input means for recording a program for displaying a stereoscopic image, stereoscopic image data, and the like in the memory unit 21. The personal computer 19 can be freely detached from the control unit 2.

検出部１はこのような構成となっており、上記した検出部１のスイッチ、カメラ、センサ類５〜１９の各信号が制御部２の入力ポート部２０に送信されるようになっている。   The detection unit 1 has such a configuration, and the signals of the switches, cameras, and sensors 5 to 19 of the detection unit 1 described above are transmitted to the input port unit 20 of the control unit 2.

制御部２は、立体画像の表示を制御するものであり、入力ポート部２０と、メモリ部２１と、中央演算部２２と、制御出力ポート部２３とを備えて構成されている。   The control unit 2 controls the display of a stereoscopic image, and includes an input port unit 20, a memory unit 21, a central processing unit 22, and a control output port unit 23.

入力ポート部２０は、検出部１からの入力された車両情報に関する信号を中央演算部２２に送信するものである。また、メモリ部２１との間で、入力ポート部２０に入力された各信号に関連したデータの送受信も行う。   The input port unit 20 transmits a signal related to the vehicle information input from the detection unit 1 to the central processing unit 22. Data related to each signal input to the input port unit 20 is also transmitted to and received from the memory unit 21.

メモリ部２１は、立体画像を表示するためのプログラムや、車両走行中にヘッドアップディスプレイに表示される立体画像のデータ、車両発進前に運転者に立体画像を認識させるためのプログラム、立体画像に合わせてスピーカー４から出力させる音のデータ等を記録したものである。   The memory unit 21 displays a program for displaying a stereoscopic image, data of a stereoscopic image displayed on the head-up display during traveling of the vehicle, a program for causing the driver to recognize the stereoscopic image before starting the vehicle, and a stereoscopic image. In addition, data of sound output from the speaker 4 is recorded.

なお、メモリ部２１に記録されている内容は、検出部１に備えられているパーソナルコンピュータ１９によって自由に書き換え可能になっている。そして、メモリ部２１は、入力ポート部２０から入力された車両に関連した信号に基づいて、立体画像を表示するためのプログラムを中央演算部２２に送信する。   The contents recorded in the memory unit 21 can be freely rewritten by the personal computer 19 provided in the detection unit 1. Then, the memory unit 21 transmits a program for displaying a stereoscopic image to the central processing unit 22 based on a signal related to the vehicle input from the input port unit 20.

中央演算部２２は、検出部１から入力された車両に関する信号と、メモリ部２１からの立体画像表示のためのプログラムや立体画像のデータなどを受け取り、これらの信号に基づいてヘッドアップディスプレイに表示させる立体画像を決定し、その画像データを出力するものである。中央演算部２２から出力された画像データは、制御出力ポート部２３に送信される。   The central processing unit 22 receives a vehicle-related signal input from the detection unit 1 and a stereoscopic image display program and stereoscopic image data from the memory unit 21, and displays them on the head-up display based on these signals. The stereoscopic image to be made is determined, and the image data is output. The image data output from the central processing unit 22 is transmitted to the control output port unit 23.

制御出力ポート部２３は、中央演算部２２の判定結果を表示部３とスピーカー４とに送信するものである。なお、上記した表示部３およびスピーカー４に限らず、制御出力ポート部２３にはその他の出力手段も接続可能になっている。   The control output port unit 23 transmits the determination result of the central processing unit 22 to the display unit 3 and the speaker 4. Not only the display unit 3 and the speaker 4 described above, but also other output means can be connected to the control output port unit 23.

制御部２は上記のような構成になっており、図示しない操作パネルに接続されている。運転者はこの操作パネルを操作することによって、ヘッドアップディスプレイに表示させる立体画像を選択するなどの設定を自由に行えるようになっている。   The control unit 2 is configured as described above and is connected to an operation panel (not shown). The driver can freely perform settings such as selecting a stereoscopic image to be displayed on the head-up display by operating the operation panel.

表示部３は、ヘッドアップディスプレイに立体画像を表示するものである。図２は、表示部３のヘッドアップディスプレイの概略図である。この図に示すように、表示部３は、右眼用画像表示部２４と、左眼用画像表示部２５と、透過スクリーン２６とを備えて構成されている。   The display unit 3 displays a stereoscopic image on the head-up display. FIG. 2 is a schematic diagram of a head-up display of the display unit 3. As shown in this figure, the display unit 3 includes a right-eye image display unit 24, a left-eye image display unit 25, and a transmissive screen 26.

右眼用および左眼用画像表示部２４、２５は、右眼用および左眼用の各画像を表示するものである。各画像表示部２４、２５から出力された各画像は、透過スクリーン２６に照射される。なお、本実施形態では、それぞれ別々の右眼用および左眼用画像表示部２４、２５を用いているが、１つの画像表示部で右眼用および左眼用画像の両方を表示できる画像表示装置を用いてもよい。右眼用および左眼用画像表示部２４、２５には、例えばプロジェクターが用いられる。   The right-eye and left-eye image display units 24 and 25 display images for the right eye and the left eye. The images output from the image display units 24 and 25 are irradiated on the transmissive screen 26. In the present embodiment, separate right-eye and left-eye image display units 24 and 25 are used, but image display capable of displaying both right-eye and left-eye images with a single image display unit. An apparatus may be used. For example, a projector is used for the right-eye and left-eye image display units 24 and 25.

透過スクリーン２６は、右眼用および左眼用画像表示部２４、２５から映し出された右眼用および左眼用画像を、ヘッドアップディスプレイに表示させるものである。図３は、透過スクリーン２６のレンズ構成図である。この図に示すように、透過スクリーン２６は、プリズムシート２８と、フレネルレンズ２９と、シリンドリカルフレネルレンズ３０と、マイクロレンズアレイ３１とを備えて構成されている。   The transmissive screen 26 displays the right-eye and left-eye images displayed from the right-eye and left-eye image display units 24 and 25 on the head-up display. FIG. 3 is a lens configuration diagram of the transmissive screen 26. As shown in this figure, the transmission screen 26 includes a prism sheet 28, a Fresnel lens 29, a cylindrical Fresnel lens 30, and a microlens array 31.

プリズムシート２８は、右眼用および左眼用画像表示部２４、２５からの画像をフロントウィンドシールド２７に映すために、右眼用および左眼用画像表示部２４、２５から照射される光の経路を曲げるものである。光の経路は、図３に示すプリズムシート２８の傾斜２８ａによって曲げられる。   The prism sheet 28 reflects the light emitted from the right-eye and left-eye image display units 24 and 25 in order to display the images from the right-eye and left-eye image display units 24 and 25 on the front windshield 27. It bends the path. The light path is bent by the inclination 28a of the prism sheet 28 shown in FIG.

フレネルレンズ２９およびシリンドリカルフレネルレンズ３０は、プリズムシート２８から照射される光を運転者の視域の方向へ集光させるものである。本実施形態では、プリズムシート２８から照射された光は、フレネルレンズ２９のレンズ部２９ａを通過し、シリンドリカルフレネルレンズ３０の凹凸形状３０ａを通過することによって集光されるようになっている。   The Fresnel lens 29 and the cylindrical Fresnel lens 30 condense light emitted from the prism sheet 28 in the direction of the driver's viewing zone. In the present embodiment, the light emitted from the prism sheet 28 passes through the lens portion 29 a of the Fresnel lens 29 and is condensed by passing through the concavo-convex shape 30 a of the cylindrical Fresnel lens 30.

マイクロレンズアレイ３１は、フレネルレンズ２９およびシリンドリカルフレネルレンズ３０を通過した光を広げて照射するものである。これは、マイクロレンズアレイ３１に備えられたマイクロレンズ３１ａが凸面鏡になっていることで実現される。したがって、運転者の頭が動いて、眼の位置が移動しても、運転者が立体画像を見ることができる。マイクロレンズアレイ３１を出た光は、フロントウィンドシールド２７に反射して、運転者の両眼、すなわち右眼用画像は右眼、左眼用画像は左眼に入るようになっている。   The micro lens array 31 spreads and irradiates light that has passed through the Fresnel lens 29 and the cylindrical Fresnel lens 30. This is realized by the micro lens 31a provided in the micro lens array 31 being a convex mirror. Therefore, even if the driver's head moves and the position of the eyes moves, the driver can see the stereoscopic image. The light exiting the microlens array 31 is reflected by the front windshield 27 so that the driver's eyes, that is, the right eye image enters the right eye and the left eye image enters the left eye.

透過スクリーン２６は、このようなレンズ構成とされることで、右眼用および左眼用画像表示部２４、２５から照射される光をフロントウィンドシールド２７に照射できるようになっている。なお、透過スクリーン２６は、図３に示すものに限らず、他のレンズによって構成されても構わない。   The transmissive screen 26 is configured to have such a lens configuration, so that the light emitted from the right-eye and left-eye image display units 24 and 25 can be irradiated to the front windshield 27. Note that the transmission screen 26 is not limited to that shown in FIG. 3 and may be formed of other lenses.

スピーカー４は、ヘッドアップディスプレイに表示される立体画像に合わせて音を出すものである。立体画像表示を行う際、表示させる立体画像に合わせて、車室に備えられたスピーカー４から音を出すことにより、臨場感のある立体画像の表示が可能になり、運転者に対して立体画像をより認識させやすくすることができる。   The speaker 4 emits sound in accordance with a stereoscopic image displayed on the head-up display. When a stereoscopic image is displayed, a realistic stereoscopic image can be displayed by outputting sound from the speaker 4 provided in the passenger compartment in accordance with the stereoscopic image to be displayed. Can be made easier to recognize.

このような構成を有する車両用表示装置の立体画像表示の原理を説明する。立体画像表示の際には、まず、右眼用および左眼用画像表示部２４、２５から右眼用および左眼用画像がそれぞれ出力される。それらの画像は透過スクリーン２６に投影され、この透過スクリーン２６にて結像される。そして、透過スクリーン２６を通過した各画像は、フロントウィンドシールド２７に照射され反射して、運転者の両眼に入る。   The principle of the stereoscopic image display of the vehicle display device having such a configuration will be described. When displaying a stereoscopic image, first, right-eye and left-eye images are output from the right-eye and left-eye image display units 24 and 25, respectively. Those images are projected onto the transmission screen 26 and formed on the transmission screen 26. Then, each image that has passed through the transmission screen 26 is irradiated and reflected on the front windshield 27 and enters both eyes of the driver.

具体的には、透過スクリーン２６にて結像された各画像は、フロントウィンドシールド２７の内表面上にて反射され、右眼用画像が運転者の右眼、左眼用画像が運転者の左眼に入る。このため、運転者には、フロントウィンドシールド２７の外側の図２に示す視差画像位置に、各画像の虚像が形成されたように見える。そして、視差画像位置における各画像の視差により、運転者は図２に示す立体画像視認位置に立体画像を視認する。   Specifically, each image formed on the transmissive screen 26 is reflected on the inner surface of the front windshield 27, the right eye image is the driver's right eye, and the left eye image is the driver's right eye. Enter the left eye. For this reason, it seems to the driver that a virtual image of each image is formed at the parallax image position shown in FIG. 2 outside the front windshield 27. And a driver | operator visually recognizes a stereo image in the stereo image visual recognition position shown in FIG. 2 by the parallax of each image in a parallax image position.

したがって、運転者は立体画像視認領域に奥行きを感じた立体画像を認識することができる。このようにして、右眼用および左眼用画像の視差を利用することにより、運転者はヘッドアップディスプレイに映し出された画像を立体的に視認することができるようになっている。   Therefore, the driver can recognize a stereoscopic image in which a depth is felt in the stereoscopic image viewing area. In this way, by using the parallax between the right-eye image and the left-eye image, the driver can visually recognize the image displayed on the head-up display in a three-dimensional manner.

なお、視差画像位置における右眼用および左眼用画像の視差をなくすことにより、二次元画像の表示もできるようになっている。   Note that a two-dimensional image can be displayed by eliminating the parallax between the right-eye image and the left-eye image at the parallax image position.

次に、上記制御部２が行う立体画像表示処理について、図４に示すフローチャートを参照して説明する。この処理は、メモリ部２１に記録されているプログラム、すなわち、運転者に立体画像を慣れさせるためのデモンストレーション用の立体画像表示プログラムにより実行されるものである。なお、図示しない操作パネルによって車両発進前のデモンストレーション用の立体画像の表示が選択されていない場合には、立体画像表示処理は実行されない。   Next, the stereoscopic image display process performed by the control unit 2 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. This process is executed by a program recorded in the memory unit 21, that is, a demonstration stereoscopic image display program for making the driver accustomed to the stereoscopic image. If display of a stereoscopic image for demonstration before starting the vehicle is not selected by an operation panel (not shown), the stereoscopic image display process is not executed.

まず、制御部２は、車両に備えられたバッテリーによって電力供給がなされることで、立体画像表示の処理を開始する。ステップ１００では、イグニッションスイッチ５がオンになっているか否かが判定される。そして、ＹＥＳの場合、ステップ１１０に進み、ＮＯの場合、制御部２はフローチャートに示された処理を終了する。   First, the control unit 2 starts a stereoscopic image display process by supplying electric power from a battery provided in the vehicle. In step 100, it is determined whether or not the ignition switch 5 is turned on. Then, in the case of YES, the process proceeds to step 110, and in the case of NO, the control unit 2 ends the process shown in the flowchart.

ステップ１１０では、運転者に対して立体画像を慣れさせるための立体画像がヘッドアップディスプレイに表示される。デモンストレーション用の立体画像として、例えば運転者に向かって飛んでくる球体が考えられる。図５は、運転者に向かって飛んでくる球体の概略図である。このような立体画像を表示することにより、車両発進前に運転者に対して立体画像を慣れさせることができる。このとき、飛んでくる球体に合わせてスピーカー４から音を出すようにしてもよい。   In step 110, a stereoscopic image for making the driver familiar with the stereoscopic image is displayed on the head-up display. As a stereoscopic image for demonstration, for example, a sphere flying toward the driver can be considered. FIG. 5 is a schematic view of a sphere flying toward the driver. By displaying such a stereoscopic image, the driver can be made accustomed to the stereoscopic image before starting the vehicle. At this time, sound may be emitted from the speaker 4 in accordance with the flying sphere.

ステップ１２０では、車速が発生したか否かが判定される。そしてＹＥＳの場合にはステップ１３０に進む。つまり、車両が発進した場合、ヘッドアップディスプレイに表示させるデモンストレーション用の立体画像の表示ではなく、車速やナビゲーション情報などの車両情報に関する立体画像の表示を行う必要がある。このため、このステップでＹＥＳであれば、ステップ１３０に進み、運転者に対して立体表示を認識させるための画像表示を停止させる。そして、制御部２は立体画像表示処理を終了する。   In step 120, it is determined whether or not a vehicle speed has occurred. If YES, the process proceeds to step 130. That is, when the vehicle starts, it is necessary to display a stereoscopic image related to vehicle information such as vehicle speed and navigation information, instead of displaying a stereoscopic image for demonstration displayed on the head-up display. For this reason, if “YES” in this step, the process proceeds to a step 130 to stop the image display for causing the driver to recognize the stereoscopic display. Then, the control unit 2 ends the stereoscopic image display process.

一方、ステップ１２０にて車速が発生していないと判定された場合、ステップ１４０に進む。ステップ１４０では、ヘッドアップディスプレイに立体画像が表示されてから所定時間が経過したか否かが判定される。つまり、所定時間が経過すれば、運転者は立体画像に慣れたと想定される。そして、ＹＥＳの場合にはステップ１３０に進み、ＮＯの場合にはステップ１２０に戻る。   On the other hand, if it is determined in step 120 that the vehicle speed has not occurred, the process proceeds to step 140. In step 140, it is determined whether or not a predetermined time has elapsed since the stereoscopic image was displayed on the head-up display. That is, when the predetermined time has elapsed, it is assumed that the driver has become accustomed to the stereoscopic image. If YES, the process proceeds to step 130. If NO, the process returns to step 120.

ステップ１４０では、ヘッドアップディスプレイに立体画像が表示されてから所定時間、例えば１分が経過したか否かが判定される。ここで、立体画像が表示されてから所定時間としているが、立体画像を表示させる時間は、運転者が図示しない操作パネルを操作することにより、自由に変更可能なものである。   In step 140, it is determined whether or not a predetermined time, for example, 1 minute has elapsed since the stereoscopic image was displayed on the head-up display. Here, the predetermined time after the stereoscopic image is displayed is a predetermined time, but the time for displaying the stereoscopic image can be freely changed by the driver operating an operation panel (not shown).

このようにして、車両が発進するまでに、ヘッドアップディスプレイに立体画像を表示することにより、運転者に立体画像を視認させ、立体画像を慣れさせることができる。これにより、車両走行中にヘッドアップディスプレイに表示される通常の立体画像の情報、例えば車速やナビゲーション情報、さらに追従している前走車と重ねて表示される枠の形状をした立体画像などを容易に認識することができる。   Thus, by displaying a stereoscopic image on the head-up display before the vehicle starts, the driver can visually recognize the stereoscopic image and get used to the stereoscopic image. As a result, information on a normal stereoscopic image displayed on the head-up display during traveling of the vehicle, such as a vehicle speed and navigation information, and a stereoscopic image in the shape of a frame displayed overlapping the preceding vehicle that is following, etc. It can be easily recognized.

そして、車両発進前に運転者に立体画像を慣れさせるためのフローチャートが終了すると、ヘッドアップディスプレイには、車両に関する通常の表示、例えば車速やナビゲーション情報などが立体画像で表示されるようになっている。運転者は、車両発進前に立体画像に慣れているので、車両走行中の立体画像の表示を十分認識して運転することができる。   When the flowchart for familiarizing the driver with the stereoscopic image before starting the vehicle is finished, a normal display related to the vehicle, such as vehicle speed and navigation information, is displayed as a stereoscopic image on the head-up display. Yes. Since the driver is accustomed to the stereoscopic image before starting the vehicle, the driver can fully recognize the display of the stereoscopic image while the vehicle is running and drive.

（他の実施形態）
デモンストレーション用の立体画像は、車両、車両のシンボルマーク、スケジュール、メール、ニュースなどでもよい。この他に、道路の渋滞などのドライブガイドをヘッドアップディスプレイに表示させてもよい。このような立体画像は、運転者が図示しない操作パネルを操作することによって自由に選択することが可能になっている。 (Other embodiments)
The demonstration stereoscopic image may be a vehicle, a vehicle symbol mark, a schedule, mail, news, or the like. In addition, a drive guide such as traffic jams may be displayed on the head-up display. Such a stereoscopic image can be freely selected by the driver operating an operation panel (not shown).

また、車両発進前に運転者に対して立体画像を認識させるための立体画像を表示させる画像表示装置として、上記したヘッドアップディスプレイに限らず、周知の立体画像表示装置を用いてもよい。   In addition, the image display device that displays a stereoscopic image for allowing the driver to recognize a stereoscopic image before starting the vehicle is not limited to the above-described head-up display, and a known stereoscopic image display device may be used.

第１実施形態にて説明したスイッチ、カメラ、センサ類５〜１８は、既に車両に備えられているものである。また、第１実施形態の検出部１に含まれていないその他の信号入力手段も制御部２に接続可能になっており、それらの信号に基づいて立体画像を表示させることも可能になっている。   The switches, cameras, and sensors 5 to 18 described in the first embodiment are already provided in the vehicle. Further, other signal input means not included in the detection unit 1 of the first embodiment can be connected to the control unit 2 and a stereoscopic image can be displayed based on those signals. .

第１実施形態に示したステップ１００では、イグニッションスイッチ５がオンになっているか否かが判定されるが、このステップ１００では、運転者がシートに着座したか否か、運転者の眼が画像の結像方向を向いたか否かも判定される。つまり、ステップ１００では、イグニッションスイッチ５がオンになっているか否か、運転者がシートに着座したか否か、運転者の眼が画像の結像方向を向いたか否かのいずれか１つに基づいて判定されるようになっている。   In step 100 shown in the first embodiment, it is determined whether or not the ignition switch 5 is turned on. In this step 100, whether or not the driver is seated on the seat, the driver's eyes are imaged. It is also determined whether or not the image forming direction is directed. That is, in step 100, whether the ignition switch 5 is turned on, whether the driver is seated on the seat, or whether the driver's eyes are facing the image forming direction of the image. It is determined based on this.

第１実施形態に示したステップ１２０では、車両の車速が発生したか否かが判定されるが、ギアが操作されたか否かも判定される。したがって、ステップ１２０では、車両の車速が発生したか否かとギアが操作されたか否かとのいずれか一方が判定されるようになっている。   In step 120 shown in the first embodiment, it is determined whether or not the vehicle speed has occurred, but it is also determined whether or not the gear is operated. Accordingly, in step 120, it is determined whether or not the vehicle speed has occurred and whether or not the gear has been operated.

本発明に係る車両用表示装置のブロック構成図である。It is a block block diagram of the display apparatus for vehicles which concerns on this invention. 図１に示す表示部のヘッドアップディスプレイの概略図である。It is the schematic of the head-up display of the display part shown in FIG. 図２に示す透過スクリーンのレンズ構成図である。It is a lens block diagram of the transmissive screen shown in FIG. 図１の制御部が行う立体画像表示の内容を表すフローチャートである。It is a flowchart showing the content of the stereoscopic image display which the control part of FIG. 1 performs. 図１に示す表示部に表示される立体画像の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the stereo image displayed on the display part shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１…検出部、２…制御部、３…表示部、４…スピーカー、２０…入力ポート部、
２１…メモリ部、２２…中央演算部、２３…制御出力ポート部、
２４…右眼用画像表示部、２５…左眼用画像表示部、２６…透過スクリーン、
２７…フロントウィンドシールド。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Detection part, 2 ... Control part, 3 ... Display part, 4 ... Speaker, 20 ... Input port part,
21 ... Memory unit, 22 ... Central processing unit, 23 ... Control output port unit,
24 ... right-eye image display unit, 25 ... left-eye image display unit, 26 ... transparent screen,
27 ... Front windshield.

Claims (3)

立体画像をヘッドアップディスプレイに表示するための車両情報を検出する検出部（１）と、
前記検出部から送信される前記車両情報に基づいて、前記ヘッドアップディスプレイに表示させるための前記立体画像のデータを出力する制御部（２）と、
前記制御部から出力された前記立体画像のデータを、画像表示を行う右眼用画像表示部（２４）および左眼用画像表示部（２５）から出力させて、前記ヘッドアップディスプレイに前記立体画像を表示する表示部（３）とを有する車両用表示装置であって、
前記検出部は、車両のイグニッションスイッチの始動または停止を検出する車両始動停止検出手段（５）と、前記運転者が車室に備えられたシートに着座しているかを検出する着座検出手段（６）と、前記シートに着座している前記運転者の目線がどの位置にあるのかを検出する目線検出手段（７）とのいずれかを備えており、
前記制御部は、前記車両始動停止検出手段がイグニッションスイッチの始動を検出したとき、前記着座検出手段が運転者の着座を検出したとき、前記目線検出手段が前記運転者の目線が画像表示方向にあることを検出したときの少なくとも１つに基づいて、前記表示部に備えられた前記ヘッドアップディスプレイに、デモンストレーション用の立体画像を表示するようになっていることを特徴とする車両用表示装置。 A detection unit (1) for detecting vehicle information for displaying a stereoscopic image on a head-up display;
Based on the vehicle information transmitted from the detection unit, a control unit (2) that outputs data of the stereoscopic image to be displayed on the head-up display;
The stereoscopic image data output from the control unit is output from the right-eye image display unit (24) and the left-eye image display unit (25) that perform image display, and the head-up display displays the stereoscopic image. A vehicle display device having a display unit (3) for displaying
The detection unit includes vehicle start / stop detection means (5) for detecting start or stop of an ignition switch of the vehicle, and seating detection means (6) for detecting whether the driver is seated on a seat provided in a passenger compartment. ) And a line of sight detection means (7) for detecting the position of the line of sight of the driver seated on the seat,
When the vehicle start / stop detection means detects the start of an ignition switch, and when the seating detection means detects a driver's seating, the control unit detects that the driver's eye is in the image display direction. A display device for a vehicle, wherein a stereoscopic image for demonstration is displayed on the head-up display provided in the display unit based on at least one when it is detected. 前記検出部は、前記車両の走行速度を検出する車速検出手段（８）とギアのシフトレバーの位置を検出するギア位置検出手段（９）とを備えており、
前記制御部は、前記車速検出手段が車速の発生を検出したときと、前記ギア位置検出手段が前記ギアの位置の変化を検出したときとのいずれか一方によって、デモンストレーション用の立体画像の表示を停止するようになっており、この後、車両情報を表示するようになっていることを特徴とする請求項１に記載の車両用表示装置。 The detection unit includes vehicle speed detection means (8) for detecting the traveling speed of the vehicle and gear position detection means (9) for detecting the position of a gear shift lever.
The control unit displays a stereoscopic image for demonstration when either the vehicle speed detection unit detects the occurrence of a vehicle speed or when the gear position detection unit detects a change in the position of the gear. The vehicle display device according to claim 1, wherein the vehicle information is displayed after the vehicle is stopped. 前記制御部は、前記デモンストレーション用の立体画像が表示されてから、所定時間後に前記デモンストレーション用の立体画像の表示を停止するようになっていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用表示装置。 3. The vehicle according to claim 1, wherein the control unit is configured to stop displaying the demonstration stereoscopic image a predetermined time after the demonstration stereoscopic image is displayed. Display device.
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