WO2018203371A1 - 調整装置、表示システム及び調整方法 - Google Patents

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image
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弥生 林
友紀 古本
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三菱電機株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an in-vehicle display system, and an adjustment device and an adjustment method for the display system.
  • HUD head-up display
  • HUDs that realize stereoscopic vision based on binocular parallax by displaying an image for the left eye and an image for the right eye have been developed.
  • an image generated by the transmissive display device is referred to as a “display image”.
  • a surface portion such as a windshield or a combiner that projects a display image is referred to as a “projection surface portion”.
  • the vehicle occupant visually recognizes the scenery outside the vehicle (hereinafter referred to as “scene outside the vehicle”) through the projection surface and perceives the display image as a virtual image arranged in the scenery outside the vehicle.
  • the position of the virtual image in the scenery outside the vehicle is a predetermined position corresponding to the distance to the object indicated by the display image corresponding to the virtual image.
  • the position of the virtual image in the scenery outside the vehicle varies depending on the position of the passenger's eyes.
  • the position of the virtual image in the scenery outside the vehicle differs depending on various factors such as the width between the eyes of the occupant, the brightness of the surroundings, and the color of the display image.
  • the vehicle occupant may feel uncomfortable in the display of the HUD.
  • a technique has been developed that adjusts the position or size of a display image on the projection surface to bring the position of the virtual image in the scenery outside the vehicle closer to a predetermined position (so-called “calibration”).
  • the camera (3) provided on the vehicle (Ve) generates a front image (Im), and the display (44) of the navigation device (1) displays a front image (Im). Im) is displayed.
  • the head-up display (2) displays a marker image (Mk) on the combiner (9).
  • the driver of the vehicle (Ve) uses the touch panel (61) to input a position corresponding to the marker image (Mk) in the front image (Im). Based on the input position, the control unit (55) adjusts the display position and the enlargement ratio of the virtual image (Iv) in the combiner (9).
  • the method of executing calibration using the reference light has a problem that calibration cannot be executed normally in the following situation.
  • the range of 10 to 50 meters (m) ahead of the vehicle is calibrated at 10 m intervals.
  • it is required to irradiate the reference light on the road surfaces 10 m, 20 m, 30 m, 40 m and 50 m ahead of the vehicle.
  • the reference light corresponding to the distances of 30 m, 40 m, and 50 m is applied to the obstacle instead of the road surface.
  • the position of the reference light corresponding to each of these distances is not a normal position, calibration cannot be executed normally.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and performs calibration within a range in which calibration can be normally performed in a method of performing calibration using reference light. For the purpose.
  • An adjusting device of the present invention is an adjusting device that adjusts the position of a virtual image corresponding to a display image in an outside scenery by adjusting a display image by an in-vehicle transmissive display device.
  • the adjustment unit that performs adjustment of the display image according to the operation input to the operation input device in a state where the reference light is irradiated on the road surface.
  • An adjustment condition determination unit that detects an adjustable distance range in which adjustment can be performed, and the adjustment unit converts a virtual surface within the adjustable distance range in a state where the reference light is irradiated onto the road surface within the adjustable distance range. The corresponding display image is adjusted.
  • FIG. 2A is a hardware configuration diagram illustrating a main part of the control device and the storage device included in the display system according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2B is another hardware configuration diagram showing the main parts of the control device and the storage device included in the display system according to Embodiment 1 of the present invention. It is a flowchart which shows operation
  • FIG. 6A is an explanatory diagram illustrating a state in which an obstacle, reference light, and a virtual image before adjustment are viewed from inside the vehicle.
  • FIG. 6B is an explanatory diagram illustrating a state in which the obstacle, the reference light, and the adjusted virtual image are viewed from the inside of the vehicle.
  • It is a flowchart which shows the other operation
  • FIG. FIG. 1 is an explanatory diagram combining a functional block diagram showing a main part of an adjustment device according to Embodiment 1 of the present invention and a system configuration diagram showing a main part of a display system including the adjustment device.
  • the adjustment apparatus 100 of Embodiment 1 and the display system 200 including this adjustment apparatus 100 are demonstrated.
  • the display system 200 is mounted on the vehicle 1.
  • the transmissive display device 2 is constituted by, for example, a stereoscopic HUD.
  • the transmissive display device 2 displays these images by projecting the left-eye image and the right-eye image onto the windshield of the vehicle 1 or a combiner disposed opposite to the windshield. Is.
  • the passenger of the vehicle 1 visually recognizes the image for the left eye and the image for the right eye, stereoscopic vision based on binocular parallax is realized.
  • an image generated by the transmissive display device 2 is referred to as a “display image”.
  • a surface portion such as a windshield or a combiner that projects a display image is referred to as a “projection surface portion”.
  • a passenger of the vehicle 1 visually recognizes the scenery outside the vehicle through the projection surface, and perceives the display image as a virtual image arranged in the scenery outside the vehicle.
  • the display control unit 3 executes control for causing the transmissive display device 2 to display a display image for adjustment.
  • the display image for adjustment is, for example, an arrow-shaped image.
  • the display control unit 3 controls the transmissive display device 2 so that an occupant can visually recognize an arrow-like virtual image on the road surface in front of the vehicle 1.
  • the illuminating device 4 is composed of a light source such as an LED (Light Emitting Diode) or an LD (Laser Diode).
  • the illumination device 4 irradiates the road surface with reference light for the position of the virtual image.
  • the illumination device 4 is configured integrally with the headlamp of the vehicle 1 and irradiates the road surface ahead of the vehicle 1 with linear reference light.
  • the irradiation control unit 5 executes control for causing the illumination device 4 to emit reference light.
  • the adjustment unit 6 instructs the irradiation control unit 5 to irradiate the reference light, and instructs the display control unit 3 to display a display image for adjustment.
  • the adjustment unit 6 adjusts the display image according to an operation input to the operation input device 7 in a state where the reference light is irradiated onto the road surface and the adjustment display image is displayed on the projection surface unit. Is.
  • the adjustment unit 6 adjusts at least one of the position, size, binocular parallax, and luminance of the display image on the projection surface unit.
  • the adjustment of the display image by the adjusting unit 6 is to bring the position of the virtual image in the scenery outside the vehicle closer to the position indicated by the reference light.
  • the adjustment of the display image by the adjustment unit 6 may be simply referred to as “adjustment”.
  • the operation input device 7 receives an operation input by a passenger of the vehicle 1, that is, a user of the display system 200.
  • the operation input device 7 is composed of, for example, a touch panel provided in a navigation device (not shown) mounted on the vehicle 1.
  • the ambient condition detection unit 8 detects the ambient condition of the vehicle 1 (hereinafter sometimes simply referred to as “ambient condition”). Specifically, for example, the surrounding state detection unit 8 detects an obstacle existing in front of the vehicle 1 using at least one of the camera 9, the radar 10, or the sonar 11 provided in the vehicle 1. At the same time, undulations on the road surface ahead of the vehicle 1 are detected.
  • the ambient condition detection unit 8 detects illuminance around the vehicle 1 using an illuminance meter 12 provided in the vehicle 1.
  • the camera 9, the radar 10, the sonar 11, and the illuminance meter 12 constitute an ambient condition detection device 13.
  • the ambient condition detection unit 8 outputs an obstacle and undulation detection result to the distance range detection unit 16 and outputs an illuminance detection result to the illuminance determination unit 15.
  • the adjustment condition storage unit 14 stores in advance the conditions (hereinafter referred to as “adjustment conditions”) when the adjustment unit 6 executes the adjustment.
  • the adjustment conditions include, for example, the following first condition, second condition, and third condition.
  • the first condition is a condition that adjustment is performed in an environment within a predetermined illuminance range (hereinafter referred to as “adjustable illuminance range”).
  • the adjustable illuminance range is set to a range in which the adjustment by the adjustment unit 6 can be normally performed according to the light emission amount of the lighting device 4 and the upper limit value and lower limit value of the luminance of the display image.
  • the adjustable illuminance range to an appropriate range, the adjustment can be performed in an illuminance environment where the adjustment can be normally performed.
  • the second condition is a condition that adjustment is performed over a predetermined distance range (hereinafter referred to as “adjustment target distance range”). That is, the adjustment target distance range is a distance range set as a target of adjustment by the adjustment unit 6.
  • the adjustment target distance range is, for example, 10 to 50 meters (m) ahead of the position of the eyes of the passenger of the vehicle 1, that is, the position of the eyes of the user of the display system 200 (hereinafter referred to as “eye position”). Set to range.
  • the third condition is a condition that the adjustment is executed for each predetermined distance interval (hereinafter referred to as “adjustment target distance interval”). That is, the adjustment target distance interval is a distance interval set as an adjustment target by the adjustment unit 6. The adjustment target distance interval is set to, for example, a 10 m interval with the eye position as a reference.
  • the illuminance determination unit 15 uses the detection result of the illuminance by the ambient condition detection unit 8 and the first condition among the adjustment conditions stored in the adjustment condition storage unit 14 to detect the illuminance detected by the ambient condition detection unit 8 It is determined whether or not (hereinafter referred to as “detected illuminance”) is a value within an adjustable illuminance range.
  • the illuminance determination unit 15 outputs the determination result to the adjustment unit 6 and the distance range detection unit 16.
  • the illuminance determination unit 15 determines that the detected illuminance is a value within the adjustable illuminance range
  • the illuminance determination unit 15 outputs the value of the detected illuminance to the adjustment unit 6.
  • the distance range detection unit 16 detects the obstacle and undulation detected by the surrounding state detection unit 8 and the adjustment condition storage unit 14. Is used to detect a distance range (hereinafter, referred to as “adjustable distance range”) in which adjustment can be normally performed in the adjustment target distance range. .
  • the distance range detection unit 16 outputs the detected adjustable distance range to the adjustment unit 6.
  • the distance range detection unit 16 does not enter the state in which the reference light is irradiated to the obstacle or the road surface having the undulation, and the virtual image corresponding to the display image for adjustment shows the obstacle and the undulation.
  • a distance range that is not superimposed on the road surface is detected as an adjustable distance range.
  • the distance range detection unit 16 is in a state in which the reference light is irradiated onto the substantially flat road surface, and the distance range in which the virtual image corresponding to the adjustment display image is superimposed on the substantially flat road surface. Is detected as an adjustable distance range.
  • the illuminance determination unit 15 and the distance range detection unit 16 constitute an adjustment condition determination unit 17.
  • the adjustment unit 6 performs adjustment when the illuminance determination unit 15 determines that the detected illuminance is a value within the adjustable illuminance range. That is, when the illuminance determination unit 15 determines that the detected illuminance is outside the adjustable illuminance range, the adjustment unit 6 cancels the adjustment.
  • the adjustment unit 6 adjusts the display image corresponding to the virtual image within the adjustable distance range. That is, the adjusting unit 6 does not adjust the display image corresponding to the virtual image outside the adjustable distance range. In this case, the adjustment unit 6 performs adjustment for each adjustment target distance interval using the third condition among the adjustment conditions stored in the adjustment condition storage unit 14.
  • the adjustment unit 6 performs the adjustment with the value of the illuminance around the vehicle 1 when the adjustment is performed (that is, the value of the detected illuminance input from the illuminance determination unit 15).
  • the value of each distance and the adjustment result corresponding to each distance are output to the adjustment result storage unit 18.
  • the adjustment result storage unit 18 stores the illuminance value, the distance value, and the adjustment result input from the adjustment unit 6.
  • a storage device 19 is configured by the adjustment condition storage unit 14 and the adjustment result storage unit 18.
  • the ambient condition detection unit 8, the adjustment condition determination unit 17, and the adjustment unit 6 constitute an adjustment device 100.
  • the control device 20 is configured by the adjustment device 100, the irradiation control unit 5, and the display control unit 3.
  • a display system 200 is configured by the operation input device 7, the surrounding state detection device 13, the control device 20, the storage device 19, the illumination device 4, and the transmissive display device 2.
  • the control device 20 is configured by a computer and includes a processor 21 and a memory 22.
  • the memory 22 stores a program for causing the computer to function as the ambient condition detection unit 8, the illuminance determination unit 15, the distance range detection unit 16, the adjustment unit 6, the irradiation control unit 5, and the display control unit 3 illustrated in FIG. 1.
  • Functions of the ambient state detection unit 8, the illuminance determination unit 15, the distance range detection unit 16, the adjustment unit 6, the irradiation control unit 5, and the display control unit 3 when the processor 21 reads and executes the program stored in the memory 22 Is realized. Further, the functions of the adjustment condition storage unit 14 and the adjustment result storage unit 18 illustrated in FIG.
  • the processor 21 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), a microprocessor, a microcontroller, or a DSP (Digital Signal Processor).
  • the memory 22 includes, for example, a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), a flash memory, an EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory), or an EEPROM (Electrically Erasable Semiconductor Memory). Yes.
  • the memory 23 is configured by, for example, a semiconductor memory, a magnetic disk, an optical disk, a magneto-optical disk, or the like similar to the memory 22.
  • the functions of the ambient condition detection unit 8, the illuminance determination unit 15, the distance range detection unit 16, the adjustment unit 6, the irradiation control unit 5, and the display control unit 3 are realized by a dedicated processing circuit 24. It may be a thing.
  • the processing circuit 24 may be, for example, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), a PLD (Programmable Logic Device), an FPGA (Field-Programmable Gate Array), a SoC (System-LargeSemi-ChemicalSigleSigleSigleSigureSigureSigureSigureSigureSigureSigureSigureSigureSigureSigureSigureSigureSigureSigureSigureSigureSigureSigureSigureSigureSigureSigureSigureSigureSigureSigureSigureSigureSigureSigureSigureSigureSigureSigureSigureSigureSigureSigureSigureSigureSigureSigureSigureSigureSigureSigureSigureSigureSigureSigureSigureSigureSigureSigureSigureSigureSigureSigureSigureSig
  • each of the surrounding state detection unit 8, the illuminance determination unit 15, the distance range detection unit 16, the adjustment unit 6, the irradiation control unit 5, and the display control unit 3 may be realized by the processing circuit 24. These functions may be collectively implemented by the processing circuit 24. Further, some of the functions of the surrounding state detection unit 8, the illuminance determination unit 15, the distance range detection unit 16, the adjustment unit 6, the irradiation control unit 5, and the display control unit 3 are performed by the processor 21 and the memory 22 illustrated in FIG. 2A. The remaining functions may be realized by the processing circuit 24 shown in FIG. 2B.
  • the adjustment condition storage unit 14 stores adjustment conditions in advance.
  • the adjustment device 100 starts the process of step ST1.
  • the surrounding state detection unit 8 detects the surrounding state of the vehicle 1. That is, the surrounding state detection unit 8 detects an obstacle existing in front of the vehicle 1 using at least one of the camera 9, the radar 10, or the sonar 11 provided in the vehicle 1, and The undulation on the road surface ahead is detected.
  • the ambient condition detection unit 8 detects the illuminance around the vehicle 1 using the illuminance meter 12 provided in the vehicle 1.
  • the surrounding state detection unit 8 outputs the detection result of the obstacle and the undulation to the distance range detection unit 16 and outputs the detection result of the illuminance to the illuminance determination unit 15.
  • step ST2 the illuminance determination unit 15 uses the detection result of the illuminance in step ST1 and the first condition of the adjustment conditions stored in the adjustment condition storage unit 14 to detect the detected illuminance in step ST1. It is determined whether the value is within the adjustable illuminance range. The illuminance determination unit 15 outputs the determination result to the adjustment unit 6 and the distance range detection unit 16. When it is determined that the detected illuminance is within the adjustable illuminance range (step ST ⁇ b> 2 “YES”), the illuminance determination unit 15 outputs the detected illuminance value to the adjustment unit 6.
  • step ST2 “NO” When it is determined that the detected illuminance is outside the adjustable illuminance range (step ST2 “NO”), the adjustment unit 6 cancels the execution of the adjustment. Thereby, the process of the adjustment apparatus 100 is complete
  • step ST3 the distance range detection unit 16 determines the obstacle and undulation detection result in step ST1.
  • the adjustable distance range in the adjustment target distance range is detected using the second condition among the adjustment conditions stored in the adjustment condition storage unit 14. Specifically, for example, the distance range detection unit 16 is in a state in which the reference light is irradiated onto a substantially flat road surface, and a virtual image corresponding to the adjustment display image is superimposed on the substantially flat road surface. This distance range is detected as an adjustable distance range.
  • the distance range detection unit 16 outputs the detected adjustable distance range to the adjustment unit 6.
  • step ST4 the adjustment unit 6 instructs the irradiation control unit 5 to irradiate the reference light, and instructs the display control unit 3 to display a display image for adjustment.
  • the adjustment unit 6 adjusts the display image according to an operation input to the operation input device 7 in a state where the reference light is irradiated onto the road surface and the adjustment display image is displayed on the projection surface unit. .
  • the adjustment unit 6 adjusts the display image corresponding to the virtual image within the adjustable distance range detected in step ST3. Further, the adjustment unit 6 performs the adjustment for each adjustment target distance interval using the third condition among the adjustment conditions stored in the adjustment condition storage unit 14.
  • the adjustment unit 6 receives an illuminance value around the vehicle 1 when the adjustment is performed (that is, input from the illuminance determination unit 15 in step ST2). (The value of the detected illuminance), the value of each distance for which the adjustment is performed, and the adjustment result corresponding to each distance are stored in the adjustment result storage unit 18. Thereby, the process of the adjustment apparatus 100 is complete
  • the illuminance detected by the surrounding state detection unit 8 is a value within the adjustable illuminance range for the vehicle 1 shown in FIG.
  • a wall-like obstacle O exists at a position 25 m ahead of the eye position P.
  • a part of the distance range (25 to 50 m) of the detection target distance range (10 to 50 m) is a state in which the reference light is applied to the obstacle O when the illumination device 4 emits the reference light.
  • the distance range in which the virtual image is superimposed on the obstacle O when the transmissive display device 2 displays the adjustment display image.
  • the remaining distance range (10 to 25 m) of the detection target distance range (10 to 50 m) is a state in which the reference light is irradiated onto the substantially flat road surface when the illumination device 4 emits the reference light.
  • the distance range is a distance range in which a virtual image is superimposed on a substantially flat road surface when the transmissive display device 2 displays a display image for adjustment.
  • the distance range detection unit 16 detects a distance range of 10 to 25 m ahead of the eye position P as an adjustable distance range.
  • the adjustment by the adjustment unit 6 is based on the third condition among the adjustment conditions in which the reference light is irradiated to the position 10 m ahead of the eye position P and the position 20 m ahead of the eye position P. It is executed in a state where light is irradiated.
  • FIG. 5 shows an example of the reference light L1 irradiated to a position 10 m ahead of the eye position P and the reference light L2 irradiated to a position 20 m ahead of the eye position P.
  • the reference lights L1 and L2 corresponding to each distance are linear.
  • FIG. 5 shows a virtual image I1 based on a display image for adjustment corresponding to a distance of 10 m ahead with respect to the eye position P, and a virtual image I2 based on a display image for adjustment corresponding to a distance 20 m ahead of the eye position P.
  • virtual images I ⁇ b> 1 and I ⁇ b> 2 corresponding to each distance are arrow-like virtual images arranged on the road surface ahead of the vehicle 1. That is, an adjustment display image (not shown) corresponding to a distance of 10 m includes an arrow-shaped left eye image and an arrow-shaped right eye image in which a virtual image I1 is realized by stereoscopic viewing.
  • An adjustment display image (not shown) corresponding to a distance of 20 m is composed of an arrow-shaped image for the left eye and an arrow-shaped image for the right eye in which a virtual image I2 is realized by stereoscopic viewing.
  • FIG. 6A shows a state in which the obstacle O, the reference light L1, and the virtual image I1 before adjustment are viewed from the inside of the vehicle 1.
  • U indicates a passenger of the vehicle 1, that is, a user of the display system 200.
  • front side the front side viewed from the user U
  • back side the back side viewed from the user U
  • the tip of the virtual image I1 is disposed on the near side of the reference light L1. That is, the position of the virtual image I1 in the scenery outside the vehicle has an error with respect to the position indicated by the reference light L1.
  • the adjustment unit 6 adjusts the display image corresponding to the virtual image I1. The adjustment is to shift the position of the virtual image I1 in the scenery outside the vehicle to the back side.
  • FIG. 6B shows a virtual image I1 after adjustment by the adjustment.
  • the tip of the virtual image I1 is disposed near the reference light L1 as compared to the state before adjustment (ie, the state shown in FIG. 6A). That is, the error in the position of the virtual image I1 in the scenery outside the vehicle is reduced.
  • the adjustment unit 6 corresponds to the detected illuminance value, the distance values (10 m and 20 m) at which the adjustment is performed, and the distances.
  • the adjustment result is stored in the adjustment result storage unit 18.
  • step ST4 the adjustment unit 6 first performs adjustments related to the reference light L1 and the virtual image I1, and then performs adjustments related to the reference light L2 and the virtual image I2. That is, when the adjustment unit 6 executes the adjustment corresponding to each distance, the adjustment unit 6 sequentially executes the adjustment corresponding to the distance closer to the vehicle 1. Note that the execution order when the adjustment unit 6 executes the adjustment corresponding to each of the plurality of distances is not limited to this order, and may be any order.
  • the adjustment unit 6 does not perform the adjustment corresponding to each distance (30 m, 40 m, and 50 m) outside the adjustable distance range.
  • the position, size, binocular parallax, and luminance of the display image when the transmissive display device 2 displays a display image corresponding to each distance of 30 m, 40 m, and 50 m. are initial values preset in the display system 200.
  • the adjustment unit 6 may estimate the adjustment result of the display image corresponding to the virtual image outside the adjustment target distance range using the adjustment result in step ST4.
  • a flowchart in this case is shown in FIG.
  • step ST5 the adjustment unit 6 acquires the distance value and the adjustment result stored in the adjustment result storage unit 18 in step ST4 from the adjustment result storage unit 18.
  • the adjustment unit 6 estimates the adjustment result of the display image corresponding to the virtual image outside the adjustable distance range using the acquired distance value and the adjustment result.
  • the adjustment unit 6 causes the adjustment result storage unit 18 to store the value of each distance for which the adjustment result is estimated and the estimated adjustment result.
  • the estimation of the adjustment result is based on, for example, a proportional expression. That is, the position coordinates [x1, y1] of the display image corresponding to a distance of 10 m and the coordinate positions [x2, y2] of the display image corresponding to a distance of 20 m are set by adjusting the position in step ST4. And In step ST5, the adjustment unit 6 estimates the position coordinates [x3, y3] of the display image corresponding to the distance of 30 m by the following equation (1).
  • step ST5 the adjustment unit 6 estimates the size s3 of the display image corresponding to the distance of 30 m by the following equation (2).
  • step ST5 the adjustment unit 6 estimates the parallax value d3 of the display image corresponding to the distance of 30 m by the following equation (3).
  • step ST5 the adjustment unit 6 estimates the luminance value l3 of the display image corresponding to the distance of 30 m by the following equation (4).
  • the adjustment unit 6 estimates the position coordinates [x4, y4], the size s4, the parallax value d4, and the luminance value l4 of the display image corresponding to a distance of 40 m. Further, the adjustment unit 6 estimates the position coordinates [x5, y5], the size s5, the parallax value d5, and the luminance value l5 of the display image corresponding to the distance of 50 m.
  • the adjustment unit 6 stores the adjustment result storage unit 18 in the past adjustment.
  • the illuminance value and the distance value may be acquired from the adjustment result storage unit 18.
  • the adjustment unit 6 avoids the adjustment corresponding to the same distance being performed a plurality of times in the same illuminance environment by canceling the adjustment corresponding to at least a part of the distance according to the acquired value. It may be. Thereby, the calculation amount in the second and subsequent adjustments can be reduced, and the processing load of the adjustment device 100 can be reduced.
  • the adjustment unit 6 may cancel the adjustment as in the case where it is determined that the detected illuminance is outside the adjustable illuminance range.
  • the adjustment conditions are not limited to the first condition, the second condition, and the third condition.
  • the processing content by the adjustment condition determination unit 17 is not limited to the determination of whether or not the detected illuminance is a value within the adjustable illuminance range and the detection of the adjustable distance range.
  • the adjustment condition may include any condition as long as the adjustment unit 6 performs the adjustment.
  • the adjustment condition determination unit 17 only needs to execute some determination regarding whether or not the adjustment by the adjustment unit 6 is possible based on the adjustment condition.
  • the adjustment unit 6 only needs to execute or cancel the adjustment according to the result of determination by the adjustment condition determination unit 17.
  • the adjustment condition determination unit 17 may be one obtained by removing the illuminance determination unit 15 shown in FIG.
  • the ambient condition detection device 13 may be one in which the illuminometer 12 shown in FIG. 1 is removed.
  • the adjustment condition may not include the first condition.
  • the display image displayed on the projection plane is not limited to the arrow. Any display image may be used as long as the position of the virtual image in the scenery outside the vehicle can be adjusted.
  • the ambient condition detection unit 8 may detect only one of the obstacles and the road surface undulations using at least one of the camera 9, the radar 10, and the sonar 11.
  • the object of adjustment by the adjustment unit 6 is not limited to the position, size, binocular parallax, and luminance of the display image on the projection surface unit.
  • the adjustment unit 6 may adjust any parameter of the display image as long as the position of the virtual image in the scenery outside the vehicle can be adjusted.
  • the transmissive display device 2 is not limited to the HUD.
  • the transmissive display device 2 may be configured by, for example, a transparent liquid crystal display or a transparent organic EL (Electro Luminescence) display provided integrally with the projection surface.
  • the transmissive display device 2 is not limited to a stereoscopic display device.
  • the transmissive display device 2 may use a display device based on so-called “2D display”.
  • the display device for stereoscopic viewing has a greater sense of discomfort that the user remembers due to an error in the position of the virtual image, as compared to a display device using 2D display. For this reason, the effect of improving the sense of incongruity by adjusting the display image is great, which is suitable for using the adjusting device 100.
  • the projection surface portion is not limited to the windshield of the vehicle 1 or the combiner arranged to face the windshield.
  • the transmissive display device 2 may display a display image on the side glass of the vehicle 1 or a combiner arranged to face the side glass.
  • the illuminating device 4 may irradiate the road surface lateral to the vehicle 1 with reference light.
  • the ambient condition detection unit 8 uses at least one of the camera 9, the radar 10, and the sonar 11 to detect an obstacle present on the side of the vehicle 1 and to detect undulations on the side road surface with respect to the vehicle 1. It may be detected.
  • the transmissive display device 2 may display a display image on the rear glass of the vehicle 1 or a combiner arranged to face the rear glass.
  • the illumination device 4 may irradiate the road surface behind the vehicle 1 with reference light.
  • the ambient condition detection unit 8 detects an obstacle existing behind the vehicle 1 using at least one of the camera 9, the radar 10, and the sonar 11, and detects undulations on the road surface behind the vehicle 1. It may be a thing.
  • the lighting device 4 is not limited to the light source provided integrally with the headlamp of the vehicle 1.
  • the illumination device 4 may be configured integrally with the taillight of the vehicle 1 or may be configured by a dedicated light source provided on the ceiling of the vehicle 1.
  • control device 20 may be provided in a navigation device (not shown) mounted on the vehicle 1. That is, the processor 21 and the memory 22 shown in FIG. 2A or the processing circuit 24 shown in FIG. 2B may be incorporated in the navigation device.
  • control device 20 may be provided in a portable information terminal (not shown) brought into the vehicle 1. That is, the processor 21 and the memory 22 shown in FIG. 2A or the processing circuit 24 shown in FIG. 2B may be built in the portable information terminal.
  • the portable information terminal is, for example, a smartphone, a tablet computer, or a PND (Portable Navigation Device).
  • control device 20 may be provided in a server device (not shown) that is provided outside the vehicle 1 and that can communicate with the vehicle 1. That is, the processor 21 and the memory 22 shown in FIG. 2A or the processing circuit 24 shown in FIG. 2B may be built in the server device.
  • control device 20 may be realized by cooperation of at least two of the navigation device, the portable information terminal, and the server device.
  • flat described in the claims of the present application is not limited to a completely flat state, but also includes a substantially flat state.
  • the adjustment device 100 adjusts the display image by the in-vehicle transmissive display device 2 so that the position of the virtual image corresponding to the display image in the outside scenery is adjusted.
  • the adjustment unit 6 that adjusts the display image in accordance with the operation input to the operation input device 7 in a state where the road surface is irradiated with the reference light that serves as a reference for the position of the virtual image, and the execution of the adjustment
  • An adjustment condition determination unit 17 that detects an adjustable distance range in which adjustment can be performed among the adjustment target distance ranges set as targets, and the adjustment unit 6 irradiates the road surface within the adjustable distance range with reference light. In this state, the display image corresponding to the virtual image within the adjustable distance range is adjusted. Thereby, the adjustment can be executed within a distance range in which the adjustment can be normally executed.
  • the adjustment is to bring the position of the virtual image closer to the position indicated by the reference light by adjusting the position, size, binocular parallax or luminance of the display image. Such adjustment can reduce a sense of incongruity that the user remembers.
  • the adjustment device 100 also includes an ambient condition detection unit 8 that detects an obstacle or road undulation using a camera 9, a radar 10, or a sonar 11 provided in the vehicle 1 having the transmission display device 2, and includes adjustment conditions.
  • the determination unit 17 detects a distance range in which the reference light is irradiated on a flat road surface as an adjustable distance range, using the detection result by the surrounding state detection unit 8. Thereby, the adjustable distance range can be detected.
  • the adjustment device 100 includes an ambient condition detection unit 8 that detects illuminance using an illuminance meter 12 provided in the vehicle 1 having the transmission display device 2, and the adjustment condition determination unit 17 includes the ambient condition detection unit 8. It is determined whether or not the detected illuminance by is a value within an adjustable illuminance range that can be adjusted, and the adjustment unit 6 performs adjustment when the detected illuminance is a value within the adjustable illuminance range. Thereby, the adjustment can be executed in an illuminance environment where the adjustment can be normally executed.
  • the adjustment unit 6 estimates the adjustment result of the display image corresponding to the virtual image outside the adjustable distance range using the adjustment result of the display image corresponding to the virtual image within the adjustable distance range.
  • the transmissive display device 2 is configured by a head-up display for stereoscopic viewing.
  • the display device for stereoscopic viewing has a greater sense of discomfort that the user learns due to an error in the position of the virtual image, as compared to a display device using 2D display. For this reason, the effect that an uncomfortable feeling is improved by the adjustment device 100 is great, and it is suitable to use the adjustment device 100.
  • the display system 200 of Embodiment 1 adjusts the position of the virtual image corresponding to the display image in the scenery outside the vehicle by adjusting the in-vehicle transmissive display device 2 and the display image by the transmissive display device 2.
  • the adjustment system 100 includes an adjustment device 100, and the adjustment device 100 responds to an operation input to the operation input device 7 in a state in which the road surface is irradiated with reference light serving as a reference for the position of the virtual image.
  • An adjustment unit 6 that performs adjustment of a display image, and an adjustment condition determination unit 17 that detects an adjustable distance range in which adjustment can be performed among adjustment target distance ranges set as adjustment targets. 6 performs adjustment of the display image corresponding to the virtual image within the adjustable distance range in a state where the reference light is irradiated on the road surface within the adjustable distance range. Thereby, the said effect similar to the said adjustment apparatus 100 can be acquired.
  • the adjustment method according to the first embodiment is an adjustment method in which the position of the virtual image corresponding to the display image in the scenery outside the vehicle is adjusted by adjusting the display image by the in-vehicle transmissive display device 2.
  • the condition determining unit 17 includes a step (step ST3) of detecting an adjustable distance range in which adjustment can be performed out of the adjustment target distance ranges set as adjustment targets, and executing the adjustment (step ST4). ),
  • the adjustment unit 6 adjusts the display image corresponding to the virtual image within the adjustable distance range in a state where the reference light is irradiated onto the road surface within the adjustable distance range. Thereby, the said effect similar to the said adjustment apparatus 100 can be acquired.
  • FIG. FIG. 8 is an explanatory diagram combining a functional block diagram showing the main part of the adjustment device according to the second embodiment of the present invention and a system configuration diagram showing the main part of the display system including the adjustment device.
  • the adjustment apparatus 100a of Embodiment 2 and the display system 200a including this adjustment apparatus 100a are demonstrated.
  • FIG. 8 the same blocks as those in the explanatory diagram of the first embodiment shown in FIG.
  • the hardware configurations of the control device 20a and the storage device 19 according to the second embodiment are the same as those described in the first embodiment with reference to FIG.
  • the illuminance determination unit 15 outputs the value of the detected illuminance to the first display control unit 31 when it is determined that the detected illuminance by the surrounding state detection unit 8 is a value within the adjustable illuminance range.
  • the distance range detection unit 16 outputs the detected adjustable distance range to the first display control unit 31.
  • the first display control unit 31 displays an image (hereinafter referred to as “first image”) indicating the value of the detected illuminance input from the illuminance determination unit 15 and the adjustable distance range input from the distance range detection unit 16. Is to be generated.
  • the first display control unit 31 performs control to display the generated first image on the display device 32.
  • the display device 32 is constituted by, for example, a liquid crystal display or an organic EL display provided in a navigation device (not shown) mounted on the vehicle 1.
  • the necessity determination unit 33 determines whether adjustment by the adjustment unit 6 is necessary according to an operation input to the operation input device 7 in a state where the first image is displayed on the display device 32. That is, the first image includes text or buttons that prompt the user to select whether adjustment is necessary.
  • the necessity determination unit 33 outputs the determination result to the adjustment unit 6.
  • the adjustment unit 6 performs the adjustment when the necessity determination unit 33 determines that the adjustment is necessary. On the other hand, when the necessity determination unit 33 determines that the adjustment is unnecessary, the adjustment unit 6 cancels the execution of the adjustment.
  • the surrounding state detection unit 8, the adjustment condition determination unit 17, the first display control unit 31, the necessity determination unit 33, and the adjustment unit 6 constitute an adjustment device 100a.
  • the adjustment device 100a, the irradiation control unit 5, and the display control unit 3 constitute a control device 20a.
  • the operation input device 7, the surrounding state detection device 13, the control device 20a, the storage device 19, the illumination device 4, the transmissive display device 2 and the display device 32 constitute a display system 200a.
  • the adjustment condition storage unit 14 stores adjustment conditions in advance.
  • the adjustment device 100a starts the process of step ST11.
  • step ST11 the surrounding state detection unit 8 detects the surrounding state.
  • the processing content of step ST11 is the same as the processing content of step ST1 shown in FIG.
  • step ST12 the illuminance determination unit 15 determines whether or not the detected illuminance in step ST11 is a value within the adjustable illuminance range.
  • the illuminance determination unit 15 outputs the determination result to the adjustment unit 6 and the distance range detection unit 16.
  • the illuminance determination unit 15 outputs the detected illuminance value to the adjustment unit 6 and the first display control unit 31. .
  • step ST13 the distance range detection unit 16 detects the adjustable distance range in the adjustment target distance range. To do.
  • the processing content of step ST13 is the same as the processing content of step ST3 shown in FIG.
  • the distance range detection unit 16 outputs the detected adjustable distance range to the adjustment unit 6 and the first display control unit 31.
  • the first display control unit 31 causes the display device 32 to display the first image.
  • the first image shows the value of the detected illuminance input from the illuminance determination unit 15 in step ST12 and the adjustable distance range input from the distance range detection unit 16 in step ST13.
  • the first image includes text or buttons that prompt selection of whether adjustment is necessary.
  • FIG. 10 shows an example of the first image displayed on the display device 32.
  • the first display control unit 31 continues the control to display the first image on the display device 32 until the necessity determination unit 33 determines whether adjustment is necessary.
  • step ST15 the necessity determination unit 33 determines whether adjustment by the adjustment unit 6 is necessary according to the operation input to the operation input device 7. That is, when “Yes” is selected by the operation input to the operation input device 7 for the first image shown in FIG. 10, the necessity determination unit 33 determines that adjustment is necessary (step ST15 “ I need it)). On the other hand, when “No” is selected by the operation input to the operation input device 7, the necessity determination unit 33 determines that the adjustment is unnecessary (step ST15 “No”). The necessity determination unit 33 outputs the determination result to the adjustment unit 6.
  • step ST15 “No” If it is determined that adjustment is not necessary (step ST15 “No”), the adjustment unit 6 cancels the execution of the adjustment. Thereby, the process of the adjustment apparatus 100 is complete
  • step ST15 when it is determined that the adjustment is necessary (step ST15 “required”), the adjustment unit 6 performs the adjustment in step ST16.
  • the processing content of step ST16 is the same as the processing content of step ST4 shown in FIG.
  • the first display control unit 31 causes the display device 32 to display the first image. Thereby, the user can be informed of the current illuminance environment, the adjustable distance range, and the like.
  • the first display control unit 31 causes the display device 32 to display the first image before the adjustment unit 6 performs the adjustment.
  • the adjustment unit 6 performs adjustment when the necessity determination unit 33 determines that adjustment is necessary. Thereby, it is possible to prevent the adjustment that is contrary to the intention of the user from being executed.
  • the first display control unit 31 may display the first image on the display device 32 after the adjustment unit 6 performs the adjustment.
  • the adjustment device 100a may be one in which the necessity determination unit 33 illustrated in FIG. 8 is removed.
  • FIG. 11 A functional block diagram and a system configuration diagram in this case are shown in FIG. 11, and a flowchart is shown in FIG.
  • the ambient condition detection unit 8 executes the process of step ST11, and then the illuminance determination unit 15 executes the process of step ST12.
  • the determination result of step ST12 is “YES”
  • the distance range detection unit 16 executes the process of step ST13, and then the adjustment unit 6 executes the process of step ST16.
  • the first display control unit 31 causes the display device 32 to display the first image.
  • the first image shows the value of the detected illuminance input from the illuminance determination unit 15 in step ST12 and the adjustable distance range input from the distance range detection unit 16 in step ST13.
  • the first image does not include text or buttons that prompt selection of whether or not adjustment is necessary.
  • the first image only needs to show at least the adjustable distance range. That is, the first image may not show a value of detected illuminance.
  • the first image may indicate various types of information related to the determination result by the adjustment condition determination unit 17.
  • the display device 32 only needs to be capable of displaying the first image, and is not limited to a liquid crystal display or an organic EL display provided in a navigation device (not shown).
  • adjustment device 100a and the display system 200a can employ various modifications similar to those described in the first embodiment.
  • the adjustment device 100a of the second embodiment includes the first display control unit 31 that causes the display device 32 to display the first image indicating the adjustable distance range. Thereby, the user can be notified of the adjustable distance range and the like.
  • the first display control unit 31 displays the first image on the display device 32 before the adjustment unit 6 performs the adjustment.
  • the adjustment device 100a displays the first image on the display device 32.
  • a necessity determination unit 33 that determines whether adjustment is necessary according to an operation input to the operation input device 7 is provided.
  • the process of step ST14 shown in FIG. 9 can notify the user of the adjustable distance range and the like before performing the adjustment. By the processing in step ST15, it is possible to prevent the adjustment that is contrary to the intention of the user.
  • step ST14 shown in FIG. 12 can notify the user of the adjustable distance range in the latest adjustment, that is, the distance range in which the adjustment has been performed in the latest adjustment. As a result, the user can grasp the distance range in which the adjustment was not executed in the latest adjustment.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram combining a functional block diagram showing the main part of the adjustment device according to Embodiment 3 of the present invention and a system configuration diagram showing the main part of the display system including the adjustment device.
  • the adjustment apparatus 100b of Embodiment 3 and the display system 200b including this adjustment apparatus 100b are demonstrated.
  • FIG. 13 the same blocks as those in the explanatory diagram of the first embodiment shown in FIG.
  • the hardware configurations of the control device 20b and the storage device 19 according to the third embodiment are the same as those described in the first embodiment with reference to FIG.
  • the vehicle 1 has a GPS (Global Positioning System) receiver 41.
  • the GPS receiver 41 receives a GPS signal from a GPS satellite (not shown).
  • the control device 20 b can communicate with a server device 43 provided outside the vehicle 1 using the wireless communication device 42.
  • the wireless communication device 42 is configured by, for example, a dedicated receiver and transmitter mounted on the vehicle 1.
  • the wireless communication device 42 is configured by a portable information terminal such as a smartphone brought into the vehicle 1.
  • the server device 43 has a map database storage unit (hereinafter referred to as “map DB storage unit”) 44.
  • the map DB storage unit 44 stores a map database (hereinafter referred to as “map DB”).
  • the map DB includes normal map information for car navigation.
  • the map DB is information indicating a place where the detected illuminance becomes a value within the adjustable illuminance range, and the adjustment can be normally executed over at least a part of the distance range of the adjustment target distance range.
  • location information indicates a distance range in which the adjustment can be normally executed at each location.
  • the distance range in which the adjustment can be normally performed is, for example, a state in which the reference light is irradiated onto a substantially flat road surface when the illumination device 4 emits the reference light, and the transmissive display device 2 adjusts. This is a distance range in which a virtual image is superimposed on a substantially flat road surface when a display image is displayed.
  • the map DB is a database in which map information and location information are associated with each other.
  • the location information is updated substantially in real time using, for example, information received from illuminance meters provided in various places, probe information received from a plurality of vehicles including the vehicle 1, and the like.
  • the search unit 45 calculates the current position of the vehicle 1 (hereinafter referred to as “own vehicle position”) using the GPS signal received by the GPS receiver 41. Further, the search unit 45 acquires information included in the map DB stored in the map DB storage unit 44 by communicating with the server device 43 using the wireless communication device 42. The search unit 45 searches for a place suitable for adjustment by the adjustment unit 6 using the calculated own vehicle position and the acquired information.
  • the search unit 45 searches for a place where the adjustment can be normally performed over the entire adjustment target distance range among a plurality of places indicated by the place information. When there are a plurality of places satisfying such a condition, the search unit 45 further searches for a place closest to the own vehicle position among these places.
  • this search method is referred to as a “first search method”.
  • the search unit 45 includes a distance range including a distance for which the adjustment result is not stored in the adjustment result storage unit 18 among a plurality of locations indicated by the location information, that is, the adjustment unit 6 has performed adjustment in the past. A place where the adjustment can be normally performed over a distance range in which there is no point is searched. When there are a plurality of places satisfying such a condition, the search unit 45 further searches for a place closest to the own vehicle position among these places.
  • a search method is referred to as a “second search method”.
  • the adjustment unit 6 instructs the search unit 45 to search for a place suitable for the adjustment when the adjustment of the display image is completed or the execution of the adjustment is cancelled.
  • the search unit 45 searches for a place suitable for adjustment in accordance with an instruction from the adjustment unit 6.
  • the search unit 45 outputs the search result to the second display control unit 46.
  • the second display control unit 46 generates an image indicating a search result by the search unit 45 (hereinafter referred to as “second image”).
  • the second display control unit 46 causes the display device 32 to display the generated second image.
  • the display device 32 is constituted by, for example, a liquid crystal display or an organic EL display provided in a navigation device (not shown) mounted on the vehicle 1.
  • the surrounding state detection unit 8, the adjustment condition determination unit 17, the adjustment unit 6, the search unit 45, and the second display control unit 46 constitute an adjustment device 100b.
  • the adjustment device 100b, the irradiation control unit 5, and the display control unit 3 constitute a control device 20b.
  • the operation input device 7, the ambient condition detection device 13, the GPS receiver 41, the control device 20b, the wireless communication device 42, the storage device 19, the illumination device 4, the transmissive display device 2, and the display device 32 constitute a display system 200b. ing.
  • the adjustment condition storage unit 14 stores adjustment conditions in advance
  • the map DB storage unit 44 stores map DBs in advance.
  • step ST21 the surrounding state detection unit 8 detects the surrounding state of the vehicle 1.
  • the processing content of step ST21 is the same as the processing content of step ST1 shown in FIG.
  • step ST22 the illuminance determination unit 15 determines whether or not the detected illuminance in step ST21 is a value within the adjustable illuminance range.
  • the illuminance determination unit 15 outputs the determination result to the adjustment unit 6 and the distance range detection unit 16.
  • the illuminance determination unit 15 outputs the detected illuminance value to the adjustment unit 6.
  • step ST23 the distance range detection unit 16 detects the adjustable distance range in the adjustment target distance range. To do.
  • the processing content of step ST23 is the same as the processing content of step ST3 shown in FIG.
  • the distance range detection unit 16 outputs the detected adjustable distance range to the adjustment unit 6.
  • step ST24 the adjustment unit 6 performs adjustment.
  • the processing content of step ST24 is the same as the processing content of step ST4 shown in FIG.
  • the adjustment unit 6 instructs the search unit 45 to search for a place suitable for adjustment.
  • step ST25a the search unit 45 searches for a place suitable for adjustment by the first search method or the second search method.
  • the search unit 45 outputs the search result to the second display control unit 46.
  • step ST26a the second display control unit 46 causes the display device 32 to display the second image.
  • step ST22 “NO” when it is determined that the detected illuminance is outside the adjustable illuminance range (step ST22 “NO”), the adjustment unit 6 cancels the execution of the adjustment.
  • the adjustment unit 6 instructs the search unit 45 to search for a place suitable for adjustment.
  • step ST25b the search unit 45 searches for a place suitable for adjustment by the first search method or the second search method.
  • the search unit 45 outputs the search result to the second display control unit 46.
  • step ST26b the second display control unit 46 causes the display device 32 to display the second image.
  • FIG. 15 shows an example of the second image displayed on the display device 32.
  • the second image includes a map image IM, an icon image IV indicating the vehicle position, and an icon image IP indicating the location searched by the search unit 45.
  • the icon images IV and IP are superimposed on the map image IM.
  • the second image may include an arrow-shaped image IR indicating a travel route from the vehicle position to the location searched by the search unit 45.
  • the map image IM can be generated using map information included in the map DB.
  • the adjustment device 100b searches for a place suitable for adjustment, and causes the display device 32 to display the second image indicating the search result. Thereby, it is possible to inform the user of a place suitable for adjustment.
  • the search unit 45 may search for a place suitable for adjustment by the following third search method. That is, the search unit 45 acquires the adjustable distance range detected by the distance range detection unit 16. The search unit 45 searches for a place where the adjustment can be normally performed over a distance range wider than the adjustable distance range detected by the distance range detection unit 16 among the plurality of places indicated by the place information. When there are a plurality of places satisfying such a condition, the search unit 45 further searches for a place closest to the own vehicle position among these places. Thereby, it is possible to search for a place more suitable for adjustment than the own vehicle position.
  • the map DB may be stored in the storage device 19 instead of the server device 43.
  • a functional block diagram and a system configuration diagram in this case are shown in FIG.
  • a map DB storage unit 44 is provided in the storage device 19.
  • the location information may not include information regarding illuminance. That is, the location information indicates a location where the adjustment can be normally executed over at least a part of the adjustment target distance range, and a distance range where the adjustment can be normally executed at each location. There may be. Further, when the map information in the map DB is updated, the location information may also be updated.
  • the search unit 45 may search for a place suitable for adjustment using an image taken by the camera 9 instead of the vehicle position and place information.
  • the camera 9 may capture the front, side, and rear of the vehicle 1. A functional block diagram and a system configuration diagram in this case are shown in FIG.
  • the search unit 45 searches for a place where the adjustment can be normally performed over the entire adjustment target distance range among the places captured in the photographed image by executing an image recognition process on the photographed image.
  • First search method For example, the search unit 45 performs an image recognition process on the captured image, thereby performing adjustment over a distance range in which the adjustment unit 6 has not performed adjustments in the past among the locations captured in the captured image.
  • Search for a place where normal execution is possible (second search method).
  • the search unit 45 executes an image recognition process on the photographed image, so that the location range that is wider than the adjustable distance range detected by the distance range detection unit 16 among the places captured in the photographed image. A place where the span adjustment can be executed normally is searched (third search method).
  • the adjustment device 100b may include the first display control unit 31 and the necessity determination unit 33 similar to those of the adjustment device 100a according to the second embodiment.
  • FIG. 18 shows a functional block diagram and system configuration diagram in this case, and FIG. 19 shows an example of a flowchart.
  • the ambient condition detection unit 8 executes the process of step ST21, and then the illuminance determination unit 15 executes the process of step ST22.
  • the determination result of step ST22 is “YES”
  • the distance range detection unit 16 executes the process of step ST23.
  • the first display control unit 31 executes the process of step ST14, and then the necessity determination unit 33 executes the process of step ST15.
  • step ST15 When the determination result of step ST15 is “necessary”, the adjustment unit 6 executes the process of step ST24. On the other hand, when the determination result of step ST15 is “No”, the adjustment unit 6 cancels the execution of the adjustment and instructs the search unit 45 to search for a place suitable for the adjustment. Thereby, the search part 45 performs the process of step ST25a, and the 2nd display control part 46 then performs the process of step ST26a.
  • steps ST25a and ST26a are executed before the adjustment unit 6 performs adjustment, more specifically, before the necessity determination unit 33 determines necessity. It may be a thing.
  • a flowchart in this case is shown in FIG.
  • the first display control unit 31 starts the display of the first image in step ST14 and continues the process of displaying the first image until the necessity is determined in step ST15. Also good. Further, the second display control unit 46 may continue the process of displaying the second image after starting the display of the second image in step ST26a until the necessity is determined in step ST15. good.
  • the necessity determination unit 33 determines whether adjustment by the adjustment unit 6 is necessary according to an operation input to the operation input device 7 in a state where the first image and the second image are displayed on the display device 32. It may be determined. Accordingly, the user can determine whether or not adjustment is necessary at the own vehicle position while taking into consideration the adjustable distance range at the own vehicle position and the distance from the own vehicle position to a place suitable for adjustment.
  • adjustment device 100b and the display system 200b can employ various modifications similar to those described in the first and second embodiments.
  • the adjustment device 100b includes the search unit 45 that searches for a place suitable for adjustment, and the second display control that causes the display device 32 to display the second image indicating the search result by the search unit 45. Part 46. Thereby, it is possible to inform the user of a place suitable for adjustment.
  • the search unit 45 searches for a place suitable for adjustment using information included in the map database. Thereby, it is possible to search for a place suitable for adjustment in the system configuration shown in FIG.
  • the search unit 45 searches for a place suitable for adjustment using a photographed image by the camera 9 provided in the vehicle 1 having the transmissive display device 2. Thereby, it is possible to search for a place suitable for adjustment in the system configuration shown in FIG.
  • the search unit 45 searches for a place where the adjustment can be performed over the entire adjustment target distance range. A location suitable for adjustment can be searched by the first search method.
  • the search unit 45 searches for a place where the adjustment can be performed over a distance range in which the adjustment unit 6 has not performed the adjustment in the past.
  • a place suitable for adjustment can be searched for by the second search method.
  • the search unit 45 searches for a place where the adjustment can be performed over a distance range wider than the adjustable distance range.
  • the third search method it is possible to search for a place more suitable for adjustment than the own vehicle position.
  • the second display control unit 46 causes the display device 32 to display the second image when the adjustment unit 6 finishes the adjustment. Through the processing of steps ST25a and ST26a shown in FIG. 14, the user can be notified of a place suitable for adjustment.
  • the adjustment device 100b includes a first display control unit 31 that displays a first image indicating the adjustable distance range on the display device 32 before the adjustment unit 6 performs adjustment, and the first image is displayed on the display device 32.
  • a search unit 45 that searches for a place suitable for adjustment and a second image that causes the display device 32 to display a second image indicating a search result by the search unit 45 when the necessity determination unit 33 determines that the adjustment is unnecessary.
  • a display control unit 46 In the system configuration shown in FIG. 18, the user can be notified of a place suitable for adjustment by the processing of steps ST25a and ST26a shown in FIG.
  • the adjustment device 100b includes a first display control unit 31 that causes the display device 32 to display a first image indicating the adjustable distance range, and the adjustment unit 6 performs adjustment before the adjustment unit 6 performs adjustment.
  • the search part 45 which searches the place suitable for adjustment
  • the 2nd display control part which displays the 2nd image which shows the search result by the search part 45 on the display apparatus 32
  • the adjustment part 6 performs adjustment.
  • 46 and a necessity determination unit 33 that determines whether adjustment is necessary according to an operation input to the operation input device 7 in a state where the first image and the second image are displayed on the display device 32.
  • the user can be notified of a place suitable for adjustment by the processing of steps ST25a and ST26a shown in FIG. Accordingly, the user can determine whether or not adjustment is necessary at the own vehicle position while taking into consideration the adjustable distance range at the own vehicle position and the distance from the own vehicle position to a place suitable for adjustment.
  • the adjustment device of the present invention can be used for an in-vehicle display system.

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Abstract

調整装置(100)は、車載用の透過型表示装置(2)による表示画像を調整することにより、車外風景における表示画像に対応する虚像の位置が調整される調整装置(100)であって、虚像の位置に対する基準となる基準光が路面に照射された状態にて、操作入力装置(7)に入力された操作に応じて表示画像の調整を実行する調整部(6)と、調整の実行対象に設定された調整対象距離範囲のうち、調整を実行可能な調整可能距離範囲を検出する調整条件判断部(17)とを備え、調整部(6)は、調整可能距離範囲内の路面に基準光が照射された状態にて、調整可能距離範囲内の虚像に対応する表示画像の調整を実行する。

Description

調整装置、表示システム及び調整方法
 本発明は、車載用の表示システムと、この表示システム用の調整装置及び調整方法とに関する。
 従来、車載用の透過型表示装置が開発されている。例えば、車両のフロントガラス又は当該フロントガラスと対向配置されたコンバイナなどに画像を投影することにより当該画像を表示する、いわゆる「ヘッドアップディスプレイ(Head-Up Display,HUD)」が開発されている。また、左眼用の画像と右眼用の画像とを表示することにより、両眼視差に基づく立体視を実現するHUDも開発されている。
 以下、透過型表示装置が生成した画像を「表示画像」という。また、表示画像を投影するフロントガラス又はコンバイナなどの面部を「投影面部」という。車両の搭乗者は、車両の外部の風景(以下「車外風景」という。)を投影面部越しに視認するとともに、表示画像を車外風景内に配置された虚像として知覚する。
 ここで、車外風景における虚像の位置は、当該虚像に対応する表示画像が示すオブジェクトまでの距離に応じた所定の位置であることが望ましい。例えば、車両に対する前方50mの位置にある交差点を案内する表示画像に対応する虚像は、車両に対する前方50mの位置に配置されているように知覚されることが望ましい。
 しかしながら、車外風景における虚像の位置は、搭乗者の目の位置により異なるものとなる。また、立体視用のHUDの場合、車外風景における虚像の位置は、搭乗者の両眼間の幅、周囲の明るさ及び表示画像の色などの種々の要因により異なるものとなる。車外風景における虚像の位置が所定の位置と異なる場合、車両の搭乗者がHUDの表示に違和感を覚える可能性がある。そこで、投影面部における表示画像の位置又は大きさなどを調整することにより、車外風景における虚像の位置を所定の位置に近づける技術が開発されている(いわゆる「キャリブレーション」)。
 例えば、特許文献1の表示システム(100)においては、車両(Ve)に設けられたカメラ(3)が前方画像(Im)を生成し、ナビゲーション装置(1)のディスプレイ(44)が前方画像(Im)を表示する。また、ヘッドアップディスプレイ(2)がコンバイナ(9)にマーカ画像(Mk)を表示する。車両(Ve)の運転者は、タッチパネル(61)を用いて、前方画像(Im)におけるマーカ画像(Mk)に対応する位置を入力する。制御部(55)は、当該入力された位置に基づき、コンバイナ(9)における虚像(Iv)の表示位置及び拡大率などを調整する。
特開2015-182672号公報
 特許文献1の表示システムは、キャリブレーションの際、車両の運転者が車外風景とナビゲーション装置のディスプレイとを対比しながら、タッチパネルを用いてマーカ画像に対応する位置を入力するものである。このため、マーカ画像の位置と入力された位置とのずれが生じやすく、キャリブレーションの精度が低い問題があった。
 これに対して、特許文献1に開示されていない新規な方式として、車両に搭載された照明装置を用いてキャリブレーションを実行する方式が考えられる。すなわち、この照明装置は、虚像の位置に対する基準となる光(以下「基準光」という。)を路面に照射する。車両の搭乗者は、基準光が路面に照射された状態にて、基準光及び虚像を視認しつつ、虚像の位置が基準光の示す位置に近づくようにキャリブレーションを実行する。これにより、特許文献1の表示システムに比してキャリブレーションの精度を向上することができる。
 しかしながら、基準光を用いてキャリブレーションを実行する方式は、以下のような状況においてキャリブレーションを正常に実行することができない問題がある。例えば、車両に対する前方10~50メートル(m)の範囲を10m間隔でキャリブレーションさせるものとする。この場合、車両に対する前方10m、20m、30m、40m及び50mの路面に基準光を照射することが求められる。しかしながら、この場合において車両に対する前方25mの位置に壁状の障害物が存在する場合、30m、40m及び50mの各距離に対応する基準光は路面ではなく障害物に照射される。この結果、これらの各距離に対応する基準光の位置が正常な位置でなくなるため、キャリブレーションを正常に実行することができない。
 本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、基準光を用いてキャリブレーションを実行する方式において、キャリブレーションを正常に実行可能な範囲内にてキャリブレーションを実行することを目的とする。
 本発明の調整装置は、車載用の透過型表示装置による表示画像を調整することにより、車外風景における表示画像に対応する虚像の位置が調整される調整装置であって、虚像の位置に対する基準となる基準光が路面に照射された状態にて、操作入力装置に入力された操作に応じて表示画像の調整を実行する調整部と、調整の実行対象に設定された調整対象距離範囲のうち、調整を実行可能な調整可能距離範囲を検出する調整条件判断部とを備え、調整部は、調整可能距離範囲内の路面に基準光が照射された状態にて、調整可能距離範囲内の虚像に対応する表示画像の調整を実行するものである。
 本発明によれば、上記のように構成したので、基準光を用いてキャリブレーションを実行する方式において、キャリブレーションを正常に実行可能な範囲内にてキャリブレーションを実行することができる。
本発明の実施の形態1に係る調整装置の要部を示す機能ブロック図と、当該調整装置を含む表示システムの要部を示すシステム構成図とを組み合わせた説明図である。 図2Aは、本発明の実施の形態1に係る表示システムに含まれる制御装置及び記憶装置の要部を示すハードウェア構成図である。図2Bは、本発明の実施の形態1に係る表示システムに含まれる制御装置及び記憶装置の要部を示す他のハードウェア構成図である。 本発明の実施の形態1に係る調整装置の動作を示すフローチャートである。 車両及び障害物の位置関係を示す説明図である。 車両、障害物、基準光及び虚像の位置関係を示す説明図である。 図6Aは、障害物、基準光及び調整前の虚像を車内から見た状態を示す説明図である。図6Bは、障害物、基準光及び調整後の虚像を車内から見た状態を示す説明図である。 本発明の実施の形態1に係る調整装置の他の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態2に係る調整装置の要部を示す機能ブロック図と、当該調整装置を含む表示システムの要部を示すシステム構成図とを組み合わせた説明図である。 本発明の実施の形態2に係る調整装置の動作を示すフローチャートである。 表示装置に表示された第1画像の一例を示す説明図ある。 本発明の実施の形態2に係る他の調整装置の要部を示す機能ブロック図と、当該他の調整装置を含む表示システムの要部を示すシステム構成図とを組み合わせた説明図である。 本発明の実施の形態2に係る他の調整装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態3に係る調整装置の要部を示す機能ブロック図と、当該調整装置を含む表示システムの要部を示すシステム構成図とを組み合わせた説明図である。 本発明の実施の形態3に係る調整装置の動作を示すフローチャートである。 表示装置に表示された第2画像の一例を示す説明図ある。 本発明の実施の形態3に係る他の調整装置の要部を示す機能ブロック図と、当該他の調整装置を含む表示システムの要部を示すシステム構成図とを組み合わせた説明図である。 本発明の実施の形態3に係る他の調整装置の要部を示す機能ブロック図と、当該他の調整装置を含む表示システムの要部を示すシステム構成図とを組み合わせた説明図である。 本発明の実施の形態3に係る他の調整装置の要部を示す機能ブロック図と、当該他の調整装置を含む表示システムの要部を示すシステム構成図とを組み合わせた説明図である。 図18に示す調整装置の動作を示すフローチャートである。 図18に示す調整装置の他の動作を示すフローチャートである。
 以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態1.
 図1は、本発明の実施の形態1に係る調整装置の要部を示す機能ブロック図と、当該調整装置を含む表示システムの要部を示すシステム構成図とを組み合わせた説明図である。図1を参照して、実施の形態1の調整装置100と、この調整装置100を含む表示システム200とについて説明する。なお、図1に示す如く、表示システム200は車両1に搭載されている。
 透過型表示装置2は、例えば、立体視用のHUDにより構成されている。すなわち、透過型表示装置2は、車両1のフロントガラス又は当該フロントガラスと対向配置されたコンバイナなどに左眼用の画像と右眼用の画像とを投影することにより、これらの画像を表示するものである。車両1の搭乗者が左眼用の画像と右眼用の画像とを視認することにより、両眼視差に基づく立体視が実現される。
 以下、透過型表示装置2が生成した画像を「表示画像」という。また、表示画像を投影するフロントガラス又はコンバイナなどの面部を「投影面部」という。車両1の搭乗者は、車外風景を投影面部越しに視認するとともに、表示画像を車外風景内に配置された虚像として知覚する。
 表示制御部3は、透過型表示装置2に調整用の表示画像を表示させる制御を実行するものである。調整用の表示画像は、例えば、矢印状の画像である。表示制御部3は、搭乗者によって矢印状の虚像が、車両1の前方の路面上にあるように視認されるように、透過型表示装置2を制御する。
 照明装置4は、例えば、LED(Light Emitting Diode)又はLD(Laser Diode)などの光源により構成されている。照明装置4は、虚像の位置に対する基準光を路面に照射するものである。具体的には、例えば、照明装置4は、車両1の前照灯と一体に構成されており、車両1に対する前方の路面に直線状の基準光を照射するものである。
 照射制御部5は、照明装置4に基準光を照射させる制御を実行するものである。
 調整部6は、照射制御部5に基準光の照射を指示するとともに、表示制御部3に調整用の表示画像の表示を指示するものである。調整部6は、基準光が路面に照射され、かつ、調整用の表示画像が投影面部に表示された状態にて、操作入力装置7に入力された操作に応じて表示画像の調整を実行するものである。
 具体的には、例えば、調整部6は、投影面部における表示画像の位置、大きさ、両眼視差又は輝度のうちの少なくとも一つを調整する。調整部6による表示画像の調整は、車外風景における虚像の位置を基準光が示す位置に近づけるものである。以下、調整部6による表示画像の調整を単に「調整」ということがある。
 操作入力装置7は、車両1の搭乗者、すなわち表示システム200のユーザによる操作の入力を受け付けるものである。操作入力装置7は、例えば、車両1に搭載された図示しないナビゲーション装置に設けられたタッチパネルにより構成されている。
 周囲状況検出部8は、車両1の周囲状況(以下、単に「周囲状況」ということがある。)を検出するものである。具体的には、例えば、周囲状況検出部8は、車両1に設けられたカメラ9、レーダー10又はソナー11のうちの少なくとも一つを用いて、車両1の前方に存在する障害物を検出するとともに、車両1に対する前方の路面における起伏を検出するものである。また、周囲状況検出部8は、車両1に設けられた照度計12を用いて、車両1の周囲における照度を検出するものである。カメラ9、レーダー10、ソナー11及び照度計12により、周囲状況検出装置13が構成されている。周囲状況検出部8は、障害物及び起伏の検出結果を距離範囲検出部16に出力するとともに、照度の検出結果を照度判定部15に出力するものである。
 調整条件記憶部14には、調整部6が調整を実行するときの条件(以下「調整条件」という。)が予め記憶されている。調整条件は、例えば、以下の第1条件、第2条件及び第3条件を含むものである。
 第1条件は、所定の照度範囲(以下「調整可能照度範囲」という。)内の環境にて調整を実行する旨の条件である。調整可能照度範囲は、照明装置4の発光量並びに表示画像の輝度の上限値及び下限値などに応じて、調整部6による調整を正常に実行可能な範囲に設定されている。
 すなわち、車両1の周囲における照度が高すぎる場合、基準光及び調整用の表示画像が視認しにくくなるため、調整を正常に実行することが困難になる。他方、車両1の周囲における照度が低すぎる場合、両眼視差が付いた表示画像が結像しづらくなるため、調整を正常に実行することが困難になる。これに対して、調整可能照度範囲を適切な範囲に設定しておくことにより、調整を正常に実行可能な照度環境にて調整を実行することが可能となる。
 第2条件は、所定の距離範囲(以下「調整対象距離範囲」という。)に亘り調整を実行する旨の条件である。すなわち、調整対象距離範囲は、調整部6による調整の対象に設定された距離範囲である。調整対象距離範囲は、例えば、車両1の搭乗者の眼部の位置、すなわち表示システム200のユーザの眼部の位置(以下「眼部位置」という。)に対する前方10~50メートル(m)の範囲に設定されている。
 第3条件は、所定の距離間隔(以下「調整対象距離間隔」という。)ごとに調整を実行する旨の条件である。すなわち、調整対象距離間隔は、調整部6による調整の対象に設定された距離間隔である。調整対象距離間隔は、例えば、眼部位置を基準とする10m間隔に設定されている。
 照度判定部15は、周囲状況検出部8による照度の検出結果と、調整条件記憶部14に記憶された調整条件のうちの第1条件とを用いて、周囲状況検出部8により検出された照度(以下「検出照度」という。)が調整可能照度範囲内の値であるか否かを判定するものである。照度判定部15は、判定結果を調整部6及び距離範囲検出部16に出力するものである。また、照度判定部15は、検出照度が調整可能照度範囲内の値であると判定した場合、検出照度の値を調整部6に出力するものである。
 距離範囲検出部16は、照度判定部15により検出照度が調整可能照度範囲内の値であると判定された場合、周囲状況検出部8による障害物及び起伏の検出結果と、調整条件記憶部14に記憶された調整条件のうちの第2条件とを用いて、調整対象距離範囲のうちの調整を正常に実行可能な距離範囲(以下「調整可能距離範囲」という。)を検出するものである。距離範囲検出部16は、検出した調整可能距離範囲を調整部6に出力するものである。
 具体的には、例えば、距離範囲検出部16は、基準光が障害物又は起伏を有する路面に照射された状態とならず、かつ、調整用の表示画像に対応する虚像が障害物及び起伏を有する路面に重畳された状態とならない距離範囲を調整可能距離範囲として検出する。換言すれば、距離範囲検出部16は、基準光が略平坦な路面に照射された状態となり、かつ、調整用の表示画像に対応する虚像が略平坦な路面に重畳された状態となる距離範囲を調整可能距離範囲として検出する。
 照度判定部15及び距離範囲検出部16により、調整条件判断部17が構成されている。
 ここで、調整部6は、照度判定部15により検出照度が調整可能照度範囲内の値であると判定された場合に調整を実行するようになっている。すなわち、調整部6は、照度判定部15により検出照度が調整可能照度範囲外の値であると判定された場合、調整の実行をキャンセルするようになっている。
 また、調整部6は、調整を実行する場合、調整可能距離範囲内の虚像に対応する表示画像の調整を実行する。すなわち、調整部6は、調整可能距離範囲外の虚像に対応する表示画像の調整を実行しない。この場合において、調整部6は、調整条件記憶部14に記憶された調整条件のうちの第3条件を用いて、調整対象距離間隔ごとに調整を実行する。
 また、調整部6は、調整を実行した場合、当該調整を実行したときの車両1の周囲における照度の値(すなわち照度判定部15から入力された検出照度の値)と、当該調整を実行した各距離の値と、当該各距離に対応する調整結果とを調整結果記憶部18に出力する。調整結果記憶部18は、調整部6から入力された照度の値、距離の値及び調整結果を記憶するものである。調整条件記憶部14及び調整結果記憶部18により、記憶装置19が構成されている。
 周囲状況検出部8、調整条件判断部17及び調整部6により、調整装置100が構成されている。調整装置100、照射制御部5及び表示制御部3により、制御装置20が構成されている。操作入力装置7、周囲状況検出装置13、制御装置20、記憶装置19、照明装置4及び透過型表示装置2により、表示システム200が構成されている。
 次に、図2を参照して、制御装置20及び記憶装置19のハードウェア構成について説明する。図2Aに示す如く、制御装置20はコンピュータにより構成されており、プロセッサ21及びメモリ22を有している。メモリ22には、当該コンピュータを図1に示す周囲状況検出部8、照度判定部15、距離範囲検出部16、調整部6、照射制御部5及び表示制御部3として機能させるためのプログラムが記憶されている。メモリ22に記憶されたプログラムをプロセッサ21が読み出して実行することにより、周囲状況検出部8、照度判定部15、距離範囲検出部16、調整部6、照射制御部5及び表示制御部3の機能が実現される。また、図1に示す調整条件記憶部14及び調整結果記憶部18の機能は、メモリ23により実現される。
 プロセッサ21は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ又はDSP(Digital Signal Processor)などにより構成されている。メモリ22は、例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)又はEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)などの半導体メモリにより構成されている。メモリ23は、例えば、メモリ22と同様の半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスク又は光磁気ディスクなどにより構成されている。
 または、図2Bに示す如く、周囲状況検出部8、照度判定部15、距離範囲検出部16、調整部6、照射制御部5及び表示制御部3の機能は専用の処理回路24により実現されるものであっても良い。処理回路24は、例えば、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、PLD(Programmable Logic Device)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、SoC(System-on-a-Chip)若しくはシステムLSI(Large-Scale Integration)又はこれらを組み合わせたものである。
 なお、周囲状況検出部8、照度判定部15、距離範囲検出部16、調整部6、照射制御部5及び表示制御部3の各部の機能それぞれを処理回路24で実現しても良いし、各部の機能をまとめて処理回路24で実現しても良い。また、周囲状況検出部8、照度判定部15、距離範囲検出部16、調整部6、照射制御部5及び表示制御部3のうちの一部の機能を図2Aに示すプロセッサ21及びメモリ22により実現し、残余の機能を図2Bに示す処理回路24により実現しても良い。
 次に、図3のフローチャートを参照して、調整装置100の動作について説明する。なお、調整条件記憶部14には調整条件が予め記憶されている。調整の開始を示す操作が操作入力装置7に入力されたとき、調整装置100はステップST1の処理を開始する。
 まず、ステップST1にて、周囲状況検出部8が車両1の周囲状況を検出する。すなわち、周囲状況検出部8は、車両1に設けられたカメラ9、レーダー10又はソナー11のうちの少なくとも一つを用いて、車両1の前方に存在する障害物を検出するとともに、車両1に対する前方の路面における起伏を検出する。また、周囲状況検出部8は、車両1に設けられた照度計12を用いて、車両1の周囲における照度を検出する。周囲状況検出部8は、障害物及び起伏の検出結果を距離範囲検出部16に出力するとともに、照度の検出結果を照度判定部15に出力する。
 次いで、ステップST2にて、照度判定部15は、ステップST1における照度の検出結果と、調整条件記憶部14に記憶された調整条件のうちの第1条件とを用いて、ステップST1における検出照度が調整可能照度範囲内の値であるか否かを判定する。照度判定部15は、判定結果を調整部6及び距離範囲検出部16に出力する。また、検出照度が調整可能照度範囲内の値であると判定した場合(ステップST2“YES”)、照度判定部15は、検出照度の値を調整部6に出力する。
 検出照度が調整可能照度範囲外の値であると判定された場合(ステップST2“NO”)、調整部6は調整の実行をキャンセルする。これにより、調整装置100の処理が終了する。
 他方、検出照度が調整可能照度範囲内の値であると判定された場合(ステップST2“YES”)、ステップST3にて、距離範囲検出部16は、ステップST1における障害物及び起伏の検出結果と、調整条件記憶部14に記憶された調整条件のうちの第2条件とを用いて、調整対象距離範囲のうちの調整可能距離範囲を検出する。具体的には、例えば、距離範囲検出部16は、基準光が略平坦な路面に照射された状態となり、かつ、調整用の表示画像に対応する虚像が略平坦な路面に重畳された状態となる距離範囲を調整可能距離範囲として検出する。距離範囲検出部16は、検出した調整可能距離範囲を調整部6に出力する。
 次いで、ステップST4にて、調整部6は、照射制御部5に基準光の照射を指示するとともに、表示制御部3に調整用の表示画像の表示を指示する。調整部6は、基準光が路面に照射され、かつ、調整用の表示画像が投影面部に表示された状態にて、操作入力装置7に入力された操作に応じて表示画像の調整を実行する。
 このとき、調整部6は、ステップST3で検出された調整可能距離範囲内の虚像に対応する表示画像の調整を実行する。また、調整部6は、調整条件記憶部14に記憶された調整条件のうちの第3条件を用いて、調整対象距離間隔ごとに調整を実行する。調整部6は、調整の終了を示す操作が操作入力装置7に入力されたとき、当該調整を実行したときの車両1の周囲における照度の値(すなわちステップST2で照度判定部15から入力された検出照度の値)と、当該調整を実行した各距離の値と、当該各距離に対応する調整結果とを調整結果記憶部18に記憶させる。これにより、調整装置100の処理が終了する。
 次に、図4~図6を参照して、調整部6による調整の具体例について説明する。
 図4に示す車両1に対して、周囲状況検出部8で検出した照度が調整可能照度範囲内の値であるとする。
 ここで、眼部位置Pに対する前方25mの位置に壁状の障害物Oが存在している。この場合、検出対象距離範囲(10~50m)のうちの一部の距離範囲(25~50m)は、照明装置4が基準光を照射した場合に基準光が障害物Oに照射された状態となる距離範囲であり、かつ、透過型表示装置2が調整用の表示画像を表示した場合に虚像が障害物Oに重畳された状態となる距離範囲である。他方、検出対象距離範囲(10~50m)のうちの残余の距離範囲(10~25m)は、照明装置4が基準光を照射した場合に基準光が略平坦な路面に照射された状態となる距離範囲であり、かつ、透過型表示装置2が調整用の表示画像を表示した場合に虚像が略平坦な路面に重畳された状態となる距離範囲である。
 そこで、距離範囲検出部16は、眼部位置Pに対する前方10~25mの距離範囲を調整可能距離範囲として検出する。この場合、調整部6による調整は、調整条件のうちの第3条件により、眼部位置Pに対する前方10mの位置に基準光が照射された状態、及び眼部位置Pに対する前方20mの位置に基準光が照射された状態にて実行される。
 図5に、眼部位置Pに対する前方10mの位置に照射された基準光L1と、眼部位置Pに対する前方20mの位置に照射された基準光L2との一例を示す。図5に示す如く、各距離に対応する基準光L1,L2は直線状である。
 また、図5に、眼部位置Pに対する前方10mの距離に対応する調整用の表示画像による虚像I1と、眼部位置Pに対する前方20mの距離に対応する調整用の表示画像による虚像I2との一例を示す。図5に示す如く、各距離に対応する虚像I1,I2は、車両1に対する前方の路面上に配置された矢印状の虚像である。すなわち、10mの距離に対応する調整用の表示画像(不図示)は、立体視により虚像I1が実現される矢印状の左眼用画像と矢印状の右眼用画像とにより構成されている。20mの距離に対応する調整用の表示画像(不図示)は、立体視により虚像I2が実現される矢印状の左眼用画像と矢印状の右眼用画像とにより構成されている。
 図6Aは、障害物O、基準光L1及び調整前の虚像I1を車両1の車内から見た状態を示している。図中、Uは車両1の搭乗者、すなわち表示システム200のユーザを示している。以下、ユーザUから見た手前側を単に「手前側」といい、ユーザUから見た奥側を単に「奥側」という。
 図6Aに示す状態において、虚像I1の先端部は基準光L1よりも手前側に配置されている。すなわち、車外風景における虚像I1の位置は、基準光L1が示す位置に対する誤差を有している。これに対して、ユーザUが操作入力装置7に操作を入力することにより、調整部6が虚像I1に対応する表示画像の調整を実行する。当該調整は、車外風景における虚像I1の位置を奥側にずらすものである。
 すなわち、投影面部における表示画像の位置を上方にずらす調整、投影面部における表示画像の大きさを小さくする調整、表示画像の両眼視差を大きくする調整(すなわち左眼用画像と右眼用画像との視差値を大きくする調整)、又は表示画像の輝度を変化させる調整(すなわち表示画像の輝度値を上昇若しくは低下させる調整)等が実行される。
 図6Bに、当該調整による調整後の虚像I1を示す。図6Bに示す如く、調整前の状態(すなわち図6Aに示す状態)に比して、虚像I1の先端部が基準光L1の近くに配置されている。すなわち、車外風景における虚像I1の位置の誤差が低減されている。調整部6は、調整の終了を示す操作が操作入力装置7に入力されたとき、検出照度の値と、当該調整を実行した各距離の値(10m及び20m)と、当該各距離に対応する調整結果とを調整結果記憶部18に記憶させる。
 基準光L2及び虚像I2に係る調整は、基準光L1及び虚像I1に係る調整と同様であるため図示及び説明を省略する。調整部6は、ステップST4にて、まず、基準光L1及び虚像I1に係る調整を実行し、次いで、基準光L2及び虚像I2に係る調整を実行する。すなわち、調整部6は、各距離に対応する調整を実行するとき、車両1により近い距離に対応する調整から順次実行していく。なお、調整部6が複数の距離の各々に対応する調整を実行する場合の実行順はこの順番に限定されるものではなく、如何なる順番であっても良い。
 なお、図4~図6に示す例において、調整部6は、調整可能距離範囲外の各距離(30m、40m及び50m)に対応する調整を実行しない。この場合、ステップST4における調整が終了した後、透過型表示装置2が30m、40m及び50mの各距離に対応する表示画像を表示するときの当該表示画像の位置、大きさ、両眼視差及び輝度などは、表示システム200に予め設定された初期値となる。
 これに対して、調整部6は、ステップST4における調整結果を用いて、調整対象距離範囲外の虚像に対応する表示画像の調整結果を推定するものであっても良い。この場合のフローチャートを図7に示す。
 ステップST5にて、調整部6は、ステップST4で調整結果記憶部18に記憶させた距離の値及び調整結果を調整結果記憶部18から取得する。調整部6は、取得した距離の値及び調整結果を用いて、調整可能距離範囲外の虚像に対応する表示画像の調整結果を推定する。調整部6は、調整結果を推定した各距離の値と、当該推定した調整結果とを調整結果記憶部18に記憶させる。
 調整結果の推定は、例えば、比例式による。すなわち、ステップST4における位置の調整により、10mの距離に対応する表示画像の位置座標[x1,y1]と、20mの距離に対応する表示画像の座標位置[x2,y2]とが設定されたものとする。調整部6は、ステップST5にて、以下の式(1)により、30mの距離に対応する表示画像の位置座標[x3,y3]を推定する。
 x1:x2=x2:x3
 y1:y2=y2:y3 (1)
 また、ステップST4における大きさの調整により、10mの距離に対応する表示画像のサイズs1と、20mの距離に対応する表示画像のサイズs2とが設定されたものとする。調整部6は、ステップST5にて、以下の式(2)により、30mの距離に対応する表示画像のサイズs3を推定する。
 s1:s2=s2:s3 (2)
 また、ステップST4における両眼視差の調整により、10mの距離に対応する表示画像の視差値d1と、20mの距離に対応する表示画像の視差値d2とが設定されたものとする。調整部6は、ステップST5にて、以下の式(3)により、30mの距離に対応する表示画像の視差値d3を推定する。
 d1:d2=d2:d3 (3)
 また、ステップST4における輝度の調整により、10mの距離に対応する表示画像の輝度値l1と、20mの距離に対応する表示画像の輝度値l2とが設定されたものとする。調整部6は、ステップST5にて、以下の式(4)により、30mの距離に対応する表示画像の輝度値l3を推定する。
 l1:l2=l2:l3 (4)
 以下同様に、調整部6は、40mの距離に対応する表示画像の位置座標[x4,y4]、サイズs4、視差値d4及び輝度値l4を推定する。また、調整部6は、50mの距離に対応する表示画像の位置座標[x5,y5]、サイズs5、視差値d5及び輝度値l5を推定する。
 また、調整部6は、照度判定部15から検出照度の値が入力され、かつ、距離範囲検出部16から調整可能距離範囲が入力されたとき、過去の調整において調整結果記憶部18に記憶させた照度の値及び距離の値を調整結果記憶部18から取得するものであっても良い。調整部6は、取得した値に応じて少なくとも一部の距離に対応する調整をキャンセルすることにより、同一の照度環境にて同一の距離に対応する調整が複数回実行されるのを回避するものであっても良い。これにより、第2回目以降の調整における演算量を低減して、調整装置100の処理負荷を低減することができる。
 また、例えば、車両1に対する前方5mの位置に障害物が存在する場合、調整可能距離範囲内に調整の対象となる距離が存在しないことになる。この場合、調整部6は、検出照度が調整可能照度範囲外の値であると判定された場合と同様に、調整の実行をキャンセルするものであっても良い。
 また、調整条件は、上記の第1条件、第2条件及び第3条件に限定されるものではない。調整条件判断部17による処理内容は、検出照度が調整可能照度範囲内の値であるか否かの判定、及び調整可能距離範囲の検出に限定されるものではない。調整条件は、調整部6が調整を実行するときの条件であれば、如何なる条件を含むものであっても良い。調整条件判断部17は、調整条件に基づき、調整部6による調整の可否又は範囲に関する何らかの判断を実行するものであれば良い。調整部6は、調整条件判断部17による判断の結果に応じて調整を実行又はキャンセルするものであれば良い。
 また、調整条件判断部17は、図1に示す照度判定部15を除去したものであっても良い。この場合、周囲状況検出装置13は、図1に示す照度計12を除去したものであっても良い。調整条件は、第1条件を含まないものであっても良い。
 また、投影面部に表示する表示画像は矢印に限定されるものではない。車外風景における虚像の位置が調整され得るものであれば、表示画像は如何なるものであっても良い。
 また、周囲状況検出部8は、カメラ9、レーダー10又はソナー11のうちの少なくとも一つを用いて、障害物又は路面の起伏のうちのいずれか一方のみを検出するものであっても良い。
 また、調整部6による調整の対象は、投影面部における表示画像の位置、大きさ、両眼視差及び輝度に限定されるものではない。調整部6は、車外風景における虚像の位置が調整され得るものであれば、表示画像の如何なるパラメータを調整するものであっても良い。
 また、透過型表示装置2はHUDに限定されるものではない。透過型表示装置2は、例えば、投影面部と一体に設けられた透明液晶ディスプレイ又は透明有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイにより構成されたものであっても良い。
 また、透過型表示装置2は立体視用の表示装置に限定されるものではない。透過型表示装置2は、いわゆる「2D表示」による表示装置を用いたものであっても良い。ただし、立体視用の表示装置は、2D表示による表示装置に比して、虚像の位置の誤差によりユーザが覚える違和感が大きい。このため、表示画像の調整により違和感が改善される効果も大きく、調整装置100を用いるのに好適である。
 また、投影面部は、車両1のフロントガラス又は当該フロントガラスと対向配置されたコンバイナに限定されるものではない。
 例えば、透過型表示装置2は、車両1のサイドガラス又は当該サイドガラスと対向配置されたコンバイナに表示画像を表示させるものであっても良い。この場合、照明装置4は、車両1に対する側方の路面に基準光を照射するものであっても良い。周囲状況検出部8は、カメラ9、レーダー10又はソナー11のうちの少なくとも一つを用いて、車両1の側方に存在する障害物を検出するとともに、車両1に対する側方の路面における起伏を検出するものであっても良い。
 または、例えば、透過型表示装置2は、車両1のリアガラス又は当該リアガラスと対向配置されたコンバイナに表示画像を表示させるものであっても良い。この場合、照明装置4は、車両1に対する後方の路面に基準光を照射するものであっても良い。周囲状況検出部8は、カメラ9、レーダー10又はソナー11のうちの少なくとも一つを用いて、車両1の後方に存在する障害物を検出するとともに、車両1に対する後方の路面における起伏を検出するものであっても良い。
 また、照明装置4は、車両1の前照灯と一体に設けられた光源に限定されるものではない。照明装置4は、例えば、車両1の尾灯と一体に構成されたものであっても良く、又は車両1の天井部に設けられた専用の光源により構成されたものであっても良い。
 また、制御装置20は、車両1に搭載された図示しないナビゲーション装置に設けられたものであっても良い。すなわち、図2Aに示すプロセッサ21及びメモリ22又は図2Bに示す処理回路24は、当該ナビゲーション装置に内蔵されたものであっても良い。
 または、制御装置20は、車両1に持ち込まれた図示しない携帯情報端末に設けられたものであっても良い。すなわち、図2Aに示すプロセッサ21及びメモリ22又は図2Bに示す処理回路24は、当該携帯情報端末に内蔵されたものであっても良い。当該携帯情報端末は、例えば、スマートフォン、タブレットコンピュータ又はPND(Portable Navigation Device)などである。
 または、制御装置20は、車両1の外部に設けられており、かつ、車両1と通信自在な図示しないサーバ装置に設けられたものであっても良い。すなわち、図2Aに示すプロセッサ21及びメモリ22又は図2Bに示す処理回路24は、当該サーバ装置に内蔵されたものであっても良い。
 または、ナビゲーション装置、携帯情報端末又はサーバ装置のうちの少なくとも二つが連携することにより、制御装置20が有する各機能部の機能が実現されるものであっても良い。
 また、本願の請求の範囲に記載された「平坦」の用語の意義は、完全に平坦な状態に限定されるものではなく、略平坦な状態も包含するものである。
 以上のように、実施の形態1の調整装置100は、車載用の透過型表示装置2による表示画像を調整することにより、車外風景における表示画像に対応する虚像の位置が調整される調整装置100であって、虚像の位置に対する基準となる基準光が路面に照射された状態にて、操作入力装置7に入力された操作に応じて表示画像の調整を実行する調整部6と、調整の実行対象に設定された調整対象距離範囲のうち、調整を実行可能な調整可能距離範囲を検出する調整条件判断部17とを備え、調整部6は、調整可能距離範囲内の路面に基準光が照射された状態にて、調整可能距離範囲内の虚像に対応する表示画像の調整を実行する。これにより、調整を正常に実行可能な距離範囲内にて調整を実行することができる。
 また、調整は、表示画像の位置、大きさ、両眼視差又は輝度を調整することにより、虚像の位置を基準光が示す位置に近づけるものである。かかる調整により、ユーザが覚える違和感を低減することができる。
 また、調整装置100は、透過型表示装置2を有する車両1に設けられたカメラ9、レーダー10又はソナー11を用いて障害物又は路面の起伏を検出する周囲状況検出部8を備え、調整条件判断部17は、周囲状況検出部8による検出結果を用いて、基準光が平坦な路面に照射される距離範囲を調整可能距離範囲として検出する。これにより、調整可能距離範囲を検出することができる。
 また、調整装置100は、透過型表示装置2を有する車両1に設けられた照度計12を用いて照度を検出する周囲状況検出部8を備え、調整条件判断部17は、周囲状況検出部8による検出照度が調整を実行可能な調整可能照度範囲内の値であるか否かを判定し、調整部6は、検出照度が調整可能照度範囲内の値である場合に調整を実行する。これにより、調整を正常に実行可能な照度環境にて調整を実行することができる。
 また、調整部6は、調整可能距離範囲内の虚像に対応する表示画像の調整結果を用いて、調整可能距離範囲外の虚像に対応する表示画像の調整結果を推定する。図7に示すステップST5の処理により、調整可能距離範囲外の各距離に対応する虚像についても、ユーザが覚える違和感を低減することができる。
 また、透過型表示装置2が立体視用のヘッドアップディスプレイにより構成されている。立体視用の表示装置は、2D表示による表示装置に比して、虚像の位置の誤差によりユーザが覚える違和感が大きい。このため、調整装置100により違和感が改善される効果も大きく、調整装置100を用いるのに好適である。
 また、実施の形態1の表示システム200は、車載用の透過型表示装置2と、透過型表示装置2による表示画像を調整することにより、車外風景における表示画像に対応する虚像の位置が調整される調整装置100とを含む表示システム200であって、調整装置100は、虚像の位置に対する基準となる基準光が路面に照射された状態にて、操作入力装置7に入力された操作に応じて表示画像の調整を実行する調整部6と、調整の実行対象に設定された調整対象距離範囲のうち、調整を実行可能な調整可能距離範囲を検出する調整条件判断部17とを備え、調整部6は、調整可能距離範囲内の路面に基準光が照射された状態にて、調整可能距離範囲内の虚像に対応する表示画像の調整を実行する。これにより、上記調整装置100と同様の上記効果を得ることができる。
 また、実施の形態1の調整方法は、車載用の透過型表示装置2による表示画像を調整することにより、車外風景における表示画像に対応する虚像の位置が調整される調整方法であって、調整部6が、虚像の位置に対する基準となる基準光が路面に照射された状態にて、操作入力装置7に入力された操作に応じて表示画像の調整を実行するステップ(ステップST4)と、調整条件判断部17が、調整の実行対象に設定された調整対象距離範囲のうち、調整を実行可能な調整可能距離範囲を検出するステップ(ステップST3)とを備え、調整を実行するステップ(ステップST4)において、調整部6は、調整可能距離範囲内の路面に基準光が照射された状態にて、調整可能距離範囲内の虚像に対応する表示画像の調整を実行する。これにより、上記調整装置100と同様の上記効果を得ることができる。
実施の形態2.
 図8は、本発明の実施の形態2に係る調整装置の要部を示す機能ブロック図と、当該調整装置を含む表示システムの要部を示すシステム構成図とを組み合わせた説明図である。図8を参照して、実施の形態2の調整装置100aと、この調整装置100aを含む表示システム200aとについて説明する。
 なお、図8において、図1に示す実施の形態1の説明図と同様のブロックには同一符号を付して説明を省略する。また、実施の形態2に係る制御装置20a及び記憶装置19のハードウェア構成は、実施の形態1にて図2を参照して説明したものと同様であるため、図示及び説明を省略する。
 照度判定部15は、周囲状況検出部8による検出照度が調整可能照度範囲内の値であると判定したとき、検出照度の値を第1表示制御部31に出力するようになっている。距離範囲検出部16は、調整可能距離範囲を検出したとき、検出した調整可能距離範囲を第1表示制御部31に出力するようになっている。
 第1表示制御部31は、照度判定部15から入力された検出照度の値と、距離範囲検出部16から入力された調整可能距離範囲とを示す画像(以下「第1画像」という。)を生成するものである。第1表示制御部31は、生成した第1画像を表示装置32に表示させる制御を実行するものである。表示装置32は、例えば、車両1に搭載された図示しないナビゲーション装置に設けられた液晶ディスプレイ又は有機ELディスプレイにより構成されている。
 要否判定部33は、表示装置32に第1画像が表示された状態にて、操作入力装置7に入力された操作に応じて、調整部6による調整の要否を判定するものである。すなわち、第1画像は、調整の要否の選択を促すテキスト又はボタンなどを含むものである。要否判定部33は、判定結果を調整部6に出力するものである。
 調整部6は、要否判定部33により調整が必要であると判定された場合に調整を実行するようになっている。他方、要否判定部33により調整が不要であると判定された場合、調整部6は調整の実行をキャンセルするようになっている。
 周囲状況検出部8、調整条件判断部17、第1表示制御部31、要否判定部33及び調整部6により、調整装置100aが構成されている。調整装置100a、照射制御部5及び表示制御部3により、制御装置20aが構成されている。操作入力装置7、周囲状況検出装置13、制御装置20a、記憶装置19、照明装置4、透過型表示装置2及び表示装置32により、表示システム200aが構成されている。
 次に、図9のフローチャートを参照して、調整装置100aの動作について説明する。なお、調整条件記憶部14には調整条件が予め記憶されている。調整の開始を示す操作が操作入力装置7に入力されたとき、調整装置100aはステップST11の処理を開始する。
 まず、ステップST11にて、周囲状況検出部8が周囲状況を検出する。ステップST11の処理内容は、図3に示すステップST1の処理内容と同様であるため説明を省略する。
 次いで、ステップST12にて、照度判定部15は、ステップST11における検出照度が調整可能照度範囲内の値であるか否かを判定する。照度判定部15は、判定結果を調整部6及び距離範囲検出部16に出力する。また、検出照度が調整可能照度範囲内の値であると判定した場合(ステップST12“YES”)、照度判定部15は、検出照度の値を調整部6及び第1表示制御部31に出力する。
 検出照度が調整可能照度範囲内の値であると判定された場合(ステップST12“YES”)、ステップST13にて、距離範囲検出部16は、調整対象距離範囲のうちの調整可能距離範囲を検出する。ステップST13の処理内容は、図3に示すステップST3の処理内容と同様であるため説明を省略する。距離範囲検出部16は、検出した調整可能距離範囲を調整部6及び第1表示制御部31に出力する。
 次いで、ステップST14にて、第1表示制御部31は表示装置32に第1画像を表示させる。第1画像は、ステップST12で照度判定部15から入力された検出照度の値と、ステップST13で距離範囲検出部16から入力された調整可能距離範囲とを示すものである。また、第1画像は、調整の要否の選択を促すテキスト又はボタンなどを含むものである。
 図10に、表示装置32に表示された第1画像の一例を示す。第1表示制御部31は、要否判定部33により調整の要否が判定されるまで、第1画像を表示装置32に表示させる制御を継続する。
 次いで、ステップST15にて、要否判定部33は、操作入力装置7に入力された操作に応じて、調整部6による調整の要否を判定する。すなわち、図10に示す第1画像に対して、操作入力装置7に入力された操作により「はい」が選択された場合、要否判定部33は調整が必要であると判定する(ステップST15“要”)。他方、操作入力装置7に入力された操作により「いいえ」が選択された場合、要否判定部33は調整が不要であると判定する(ステップST15“否”)。要否判定部33は、判定結果を調整部6に出力する。
 調整が不要であると判定された場合(ステップST15“否”)、調整部6は調整の実行をキャンセルする。これにより、調整装置100の処理が終了する。
 他方、調整が必要であると判定された場合(ステップST15“要”)、ステップST16にて、調整部6は調整を実行する。ステップST16の処理内容は、図3に示すステップST4の処理内容と同様であるため説明を省略する。
 このように、第1表示制御部31は、第1画像を表示装置32に表示させる。これにより、現在の照度環境及び調整可能距離範囲などをユーザに知らせることができる。
 また、第1表示制御部31は、調整部6が調整を実行する前に第1画像を表示装置32に表示させる。調整部6は、要否判定部33により調整が必要であると判定された場合に調整を実行する。これにより、ユーザの意に反する調整が実行されるのを防ぐことができる。
 なお、第1表示制御部31は、調整部6が調整を実行した後に第1画像を表示装置32に表示させるものであっても良い。この場合、調整装置100aは、図8に示す要否判定部33を除去したものであっても良い。この場合の機能ブロック図及びシステム構成図を図11に示し、フローチャートを図12に示す。
 図12に示す如く、まず、周囲状況検出部8がステップST11の処理を実行し、次いで、照度判定部15がステップST12の処理を実行する。ステップST12の判定結果が“YES”である場合、距離範囲検出部16がステップST13の処理を実行し、次いで、調整部6がステップST16の処理を実行する。
 次いで、ステップST14にて、第1表示制御部31が第1画像を表示装置32に表示させる。第1画像は、ステップST12で照度判定部15から入力された検出照度の値と、ステップST13で距離範囲検出部16から入力された調整可能距離範囲とを示すものである。ただし、第1画像は、調整の要否の選択を促すテキスト又はボタンなどを含まないものである。
 また、第1画像は、少なくとも調整可能距離範囲を示すものであれば良い。すなわち、第1画像は、検出照度の値を示さないものであっても良い。第1画像は、調整可能距離範囲に加えて、調整条件判断部17による判断の結果に関する各種情報を示すものであっても良い。
 また、表示装置32は、第1画像を表示可能なものであれば良く、図示しないナビゲーション装置に設けられた液晶ディスプレイ又は有機ELディスプレイに限定されるものではない。
 その他、調整装置100a及び表示システム200aは、実施の形態1にて説明したものと同様の種々の変形例を採用することができる。
 以上のように、実施の形態2の調整装置100aは、調整可能距離範囲を示す第1画像を表示装置32に表示させる第1表示制御部31を備える。これにより、調整可能距離範囲などをユーザに知らせることができる。
 また、第1表示制御部31は、調整部6が調整を実行する前に第1画像を表示装置32に表示させるものであり、調整装置100aは、表示装置32に第1画像が表示された状態にて、操作入力装置7に入力された操作に応じて調整の要否を判定する要否判定部33を備える。図9に示すステップST14の処理により、調整を実行する前に調整可能距離範囲などをユーザに知らせることができる。ステップST15の処理により、ユーザの意に反する調整が実行されるのを防ぐことができる。
 また、第1表示制御部31は、調整部6が調整を実行した後に第1画像を表示装置32に表示させるものである。図12に示すステップST14の処理により、直近の調整における調整可能距離範囲、すなわち直近の調整において調整が実行された距離範囲などをユーザに知らせることができる。この結果、ユーザは、直近の調整において調整が実行されなかった距離範囲を把握することができる。
実施の形態3.
 図13は、本発明の実施の形態3に係る調整装置の要部を示す機能ブロック図と、当該調整装置を含む表示システムの要部を示すシステム構成図とを組み合わせた説明図である。図13を参照して、実施の形態3の調整装置100bと、この調整装置100bを含む表示システム200bとについて説明する。
 なお、図13において、図1に示す実施の形態1の説明図と同様のブロックには同一符号を付して説明を省略する。また、実施の形態3に係る制御装置20b及び記憶装置19のハードウェア構成は、実施の形態1にて図2を参照して説明したものと同様であるため、図示及び説明を省略する。
 車両1は、GPS(Global Positioning System)受信機41を有している。GPS受信機41は、図示しないGPS衛星からGPS信号を受信するものである。
 制御装置20bは、無線通信装置42を用いて、車両1の外部に設けられたサーバ装置43と通信自在である。無線通信装置42は、例えば、車両1に搭載された専用の受信機及び送信機により構成されている。または、例えば、無線通信装置42は、車両1に持ち込まれたスマートフォンなどの携帯情報端末により構成されている。
 サーバ装置43は、地図データベース記憶部(以下「地図DB記憶部」という。)44を有している。地図DB記憶部44は、地図データベース(以下「地図DB」という。)を記憶するものである。
 ここで、地図DBは、カーナビゲーション用の通常の地図情報を含むものである。これに加えて、地図DBは、検出照度が調整可能照度範囲内の値となり、かつ、調整対象距離範囲のうちの少なくとも一部の距離範囲に亘り調整を正常に実行可能となる場所を示す情報(以下「場所情報」という。)を含むものである。また、場所情報は、各場所にて調整を正常に実行可能な距離範囲を示すものである。なお、調整を正常に実行可能な距離範囲とは、例えば、照明装置4が基準光を照射した場合に基準光が略平坦な路面に照射された状態となり、かつ、透過型表示装置2が調整用の表示画像を表示した場合に虚像が略平坦な路面に重畳された状態となる距離範囲である。
 すなわち、地図DBは地図情報と場所情報とが関連付けられたデータベースである。場所情報は、例えば、各地に設けられた照度計から受信した情報、及び車両1を含む複数台の車両から受信したプローブ情報などを用いて、略リアルタイムに更新されるようになっている。
 探索部45は、GPS受信機41が受信したGPS信号を用いて、車両1の現在位置(以下「自車位置」という。)を算出するものである。また、探索部45は、無線通信装置42を用いてサーバ装置43と通信することにより、地図DB記憶部44に記憶された地図DBに含まれる情報を取得するものである。探索部45は、当該算出した自車位置と当該取得した情報とを用いて、調整部6による調整に適した場所を探索するものである。
 具体的には、例えば、探索部45は、場所情報が示す複数の場所のうち、調整対象距離範囲の全体に亘り調整を正常に実行可能な場所を探索する。かかる条件を満たす場所が複数存在する場合、探索部45は、これらの場所のうちの自車位置に最も近い場所を更に探索する。以下、かかる探索方法を「第1探索方法」という。
 または、例えば、探索部45は、場所情報が示す複数の場所のうち、調整結果記憶部18に調整結果が記憶されていない距離を含む距離範囲、すなわち調整部6が過去に調整を実行したことがない距離範囲に亘り調整を正常に実行可能な場所を探索する。かかる条件を満たす場所が複数存在する場合、探索部45は、これらの場所のうちの自車位置に最も近い場所を更に探索する。以下、かかる探索方法を「第2探索方法」という。
 調整部6は、表示画像の調整を終了したとき、又は調整の実行をキャンセルしたとき、調整に適した場所の探索を探索部45に指示するようになっている。探索部45は、調整部6からの指示に応じて、調整に適した場所を探索するようになっている。探索部45は、探索結果を第2表示制御部46に出力するものである。
 第2表示制御部46は、探索部45による探索結果を示す画像(以下「第2画像」という。)を生成するものである。第2表示制御部46は、生成した第2画像を表示装置32に表示させるものである。表示装置32は、例えば、車両1に搭載された図示しないナビゲーション装置に設けられた液晶ディスプレイ又は有機ELディスプレイにより構成されている。
 周囲状況検出部8、調整条件判断部17、調整部6、探索部45及び第2表示制御部46により、調整装置100bが構成されている。調整装置100b、照射制御部5及び表示制御部3により、制御装置20bが構成されている。操作入力装置7、周囲状況検出装置13、GPS受信機41、制御装置20b、無線通信装置42、記憶装置19、照明装置4、透過型表示装置2及び表示装置32により、表示システム200bが構成されている。
 次に、図14のフローチャートを参照して、調整装置100bの動作について説明する。なお、調整条件記憶部14には調整条件が予め記憶されており、地図DB記憶部44には地図DBが予め記憶されている。調整の開始を示す操作が操作入力装置7に入力されたとき、調整装置100bはステップST21の処理を開始する。
 まず、ステップST21にて、周囲状況検出部8が車両1の周囲状況を検出する。ステップST21の処理内容は、図3に示すステップST1の処理内容と同様であるため説明を省略する。
 次いで、ステップST22にて、照度判定部15は、ステップST21における検出照度が調整可能照度範囲内の値であるか否かを判定する。照度判定部15は、判定結果を調整部6及び距離範囲検出部16に出力する。また、検出照度が調整可能照度範囲内の値であると判定した場合(ステップST22“YES”)、照度判定部15は、検出照度の値を調整部6に出力する。
 検出照度が調整可能照度範囲内の値であると判定された場合(ステップST22“YES”)、ステップST23にて、距離範囲検出部16は、調整対象距離範囲のうちの調整可能距離範囲を検出する。ステップST23の処理内容は、図3に示すステップST3の処理内容と同様であるため説明を省略する。距離範囲検出部16は、検出した調整可能距離範囲を調整部6に出力する。
 次いで、ステップST24にて、調整部6が調整を実行する。ステップST24の処理内容は、図3に示すステップST4の処理内容と同様であるため説明を省略する。調整部6は、調整の終了を示す操作が操作入力装置7に入力されとき、調整に適した場所の探索を探索部45に指示する。
 次いで、ステップST25aにて、探索部45は、第1探索方法又は第2探索方法により、調整に適した場所を探索する。探索部45は、探索結果を第2表示制御部46に出力する。次いで、ステップST26aにて、第2表示制御部46は表示装置32に第2画像を表示させる。
 他方、検出照度が調整可能照度範囲外の値であると判定された場合(ステップST22“NO”)、調整部6は調整の実行をキャンセルする。調整部6は、調整に適した場所の探索を探索部45に指示する。
 次いで、ステップST25bにて、探索部45は、第1探索方法又は第2探索方法により、調整に適した場所を探索する。探索部45は、探索結果を第2表示制御部46に出力する。次いで、ステップST26bにて、第2表示制御部46は表示装置32に第2画像を表示させる。
 図15に、表示装置32に表示された第2画像の一例を示す。図15に示す如く、第2画像は、地図画像IMと、自車位置を示すアイコン画像IVと、探索部45により探索された場所を示すアイコン画像IPとを含むものである。アイコン画像IV,IPは、地図画像IMに重畳されている。また、第2画像は、自車位置から探索部45により探索された場所までの走行経路を示す矢印状の画像IRを含むものであっても良い。なお、地図画像IMは、地図DBに含まれる地図情報を用いて生成することができる。
 このように、実施の形態3の調整装置100bは、調整に適した場所を探索して、探索結果を示す第2画像を表示装置32に表示させる。これにより、調整に適した場所をユーザに知らせることができる。
 なお、探索部45は、以下の第3探索方法により、調整に適した場所を探索するものであっても良い。すなわち、探索部45は、距離範囲検出部16により検出された調整可能距離範囲を取得する。探索部45は、場所情報が示す複数の場所のうち、距離範囲検出部16により検出された調整可能距離範囲よりも広い距離範囲に亘り調整を正常に実行可能な場所を探索する。かかる条件を満たす場所が複数存在する場合、探索部45は、これらの場所のうちの自車位置に最も近い場所を更に探索する。これにより、自車位置よりも調整に適した場所を探索することができる。
 また、地図DBは、サーバ装置43に代えて記憶装置19に記憶されたものであっても良い。この場合の機能ブロック図及びシステム構成図を図16に示す。図16に示す如く、地図DB記憶部44が記憶装置19内に設けられている。この場合、場所情報は、照度に関する情報を含まないものであっても良い。すなわち、場所情報は、調整対象距離範囲のうちの少なくとも一部の距離範囲に亘り調整を正常に実行可能となる場所と、各場所にて調整を正常に実行可能な距離範囲とを示すものであっても良い。また、地図DB内の地図情報が更新されるとき、場所情報も併せて更新されるものであっても良い。
 また、探索部45は、自車位置及び場所情報に代えて、カメラ9による撮影画像を用いて、調整に適した場所を探索するものであっても良い。この場合、カメラ9は、車両1の前方、側方及び後方を撮影するものであっても良い。この場合の機能ブロック図及びシステム構成図を図17に示す。
 この場合、例えば、探索部45は、撮影画像に対する画像認識処理を実行することにより、撮影画像に写された場所のうち、調整対象距離範囲の全体に亘り調整を正常に実行可能な場所を探索する(第1探索方法)。または、例えば、探索部45は、撮影画像に対する画像認識処理を実行することにより、撮影画像に写された場所のうち、調整部6が過去に調整を実行したことがない距離範囲に亘り調整を正常に実行可能な場所を探索する(第2探索方法)。または、例えば、探索部45は、撮影画像に対する画像認識処理を実行することにより、撮影画像に写された場所のうち、距離範囲検出部16により検出された調整可能距離範囲よりも広い距離範囲に亘り調整を正常に実行可能な場所を探索する(第3探索方法)。
 また、調整装置100bは、実施の形態2に係る調整装置100aと同様の第1表示制御部31及び要否判定部33を有するものであっても良い。この場合の機能ブロック図及びシステム構成図を図18に示し、フローチャートの一例を図19に示す。
 図19に示す如く、まず、周囲状況検出部8がステップST21の処理を実行し、次いで、照度判定部15がステップST22の処理を実行する。ステップST22の判定結果が“YES”である場合、距離範囲検出部16がステップST23の処理を実行する。次いで、第1表示制御部31がステップST14の処理を実行し、次いで、要否判定部33がステップST15の処理を実行する。
 ステップST15の判定結果が“要”である場合、調整部6がステップST24の処理を実行する。他方、ステップST15の判定結果が“否”である場合、調整部6は、調整の実行をキャンセルして、調整に適した場所の探索を探索部45に指示する。これにより、探索部45がステップST25aの処理を実行し、次いで、第2表示制御部46がステップST26aの処理を実行する。
 また、図18に示す調整装置100bにおいて、ステップST25a,ST26aの処理は、調整部6が調整を実行する前に、より具体的には要否判定部33が要否を判定する前に実行されるものであっても良い。この場合のフローチャートを図20に示す。
 このとき、第1表示制御部31は、ステップST14で第1画像の表示を開始してから、ステップST15で要否が判定されるまで、第1画像を表示させる処理を継続するものであっても良い。また、第2表示制御部46は、ステップST26aで第2画像の表示を開始してから、ステップST15で要否が判定されるまで、第2画像を表示させる処理を継続するものであっても良い。すなわち、要否判定部33は、表示装置32に第1画像及び第2画像が表示された状態にて、操作入力装置7に入力された操作に応じて、調整部6による調整の要否を判定するものであっても良い。これにより、ユーザは、自車位置における調整可能距離範囲と、自車位置から調整に適した場所までの距離等とを考慮しつつ、自車位置における調整の要否を判断することができる。
 その他、調整装置100b及び表示システム200bは、実施の形態1,2にて説明したものと同様の種々の変形例を採用することができる。
 以上のように、実施の形態3の調整装置100bは、調整に適した場所を探索する探索部45と、探索部45による探索結果を示す第2画像を表示装置32に表示させる第2表示制御部46とを備える。これにより、調整に適した場所をユーザに知らせることができる。
 また、探索部45は、地図データベースに含まれる情報を用いて、調整に適した場所を探索する。これにより、図13又は図16に示すシステム構成にて、調整に適した場所を探索することができる。
 また、探索部45は、透過型表示装置2を有する車両1に設けられたカメラ9による撮影画像を用いて、調整に適した場所を探索する。これにより、図17に示すシステム構成にて、調整に適した場所を探索することができる。
 また、探索部45は、調整対象距離範囲の全体に亘り調整を実行可能な場所を探索する。第1探索方法により、調整に適した場所を探索することができる。
 また、探索部45は、調整部6が過去に調整を実行したことがない距離範囲に亘り調整を実行可能な場所を探索する。第2探索方法により、調整に適した場所を探索することができる。
 また、探索部45は、調整可能距離範囲よりも広い距離範囲に亘り調整を実行可能な場所を探索する。第3探索方法により、自車位置よりも調整に適した場所を探索することができる。
 また、第2表示制御部46は、調整部6が調整を終了したとき、第2画像を表示装置32に表示させる。図14に示すステップST25a,ST26aの処理により、調整に適した場所をユーザに知らせることができる。
 また、調整装置100bは、調整部6が調整を実行する前に、調整可能距離範囲を示す第1画像を表示装置32に表示させる第1表示制御部31と、表示装置32に第1画像が表示された状態にて、操作入力装置7に入力された操作に応じて調整の要否を判定する要否判定部33と、要否判定部33により調整が不要であると判定された場合、調整に適した場所を探索する探索部45と、要否判定部33により調整が不要であると判定された場合、探索部45による探索結果を示す第2画像を表示装置32に表示させる第2表示制御部46とを備える。図18に示すシステム構成にて、図19に示すステップST25a,ST26aの処理により、調整に適した場所をユーザに知らせることができる。
 また、調整装置100bは、調整部6が調整を実行する前に、調整可能距離範囲を示す第1画像を表示装置32に表示させる第1表示制御部31と、調整部6が調整を実行する前に、調整に適した場所を探索する探索部45と、調整部6が調整を実行する前に、探索部45による探索結果を示す第2画像を表示装置32に表示させる第2表示制御部46と、表示装置32に第1画像及び第2画像が表示された状態にて、操作入力装置7に入力された操作に応じて調整の要否を判定する要否判定部33とを備える。図18に示すシステム構成にて、図20に示すステップST25a,ST26aの処理により、調整に適した場所をユーザに知らせることができる。これにより、ユーザは、自車位置における調整可能距離範囲と、自車位置から調整に適した場所までの距離等とを考慮しつつ、自車位置における調整の要否を判断することができる。
 なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
 本発明の調整装置は、車載用の表示システムに用いることができる。
 1 車両、2 透過型表示装置、3 表示制御部、4 照明装置、5 照射制御部、6 調整部、7 操作入力装置、8 周囲状況検出部、9 カメラ、10 レーダー、11 ソナー、12 照度計、13 周囲状況検出装置、14 調整条件記憶部、15 照度判定部、16 距離範囲検出部、17 調整条件判断部、18 調整結果記憶部、19 記憶装置、20,20a,20b 制御装置、21 プロセッサ、22 メモリ、23 メモリ、24 処理回路、31 第1表示制御部、32 表示装置、33 要否判定部、41 GPS受信機、42 無線通信装置、43 サーバ装置、44 地図データベース記憶部(地図DB記憶部)、45 探索部、46 第2表示制御部、100,100a,100b 調整装置、200,200a,200b 表示システム。

Claims (20)

  1.  車載用の透過型表示装置による表示画像を調整することにより、車外風景における前記表示画像に対応する虚像の位置が調整される調整装置であって、
     前記虚像の位置に対する基準となる基準光が路面に照射された状態にて、操作入力装置に入力された操作に応じて前記表示画像の調整を実行する調整部と、
     前記調整の実行対象に設定された調整対象距離範囲のうち、前記調整を実行可能な調整可能距離範囲を検出する調整条件判断部と、を備え、
     前記調整部は、前記調整可能距離範囲内の路面に前記基準光が照射された状態にて、前記調整可能距離範囲内の前記虚像に対応する前記表示画像の前記調整を実行する
     ことを特徴とする調整装置。
  2.  前記調整は、前記表示画像の位置、大きさ、両眼視差又は輝度を調整することにより、前記虚像の位置を前記基準光が示す位置に近づけるものであることを特徴とする請求項1記載の調整装置。
  3.  前記透過型表示装置を有する車両に設けられたカメラ、レーダー又はソナーを用いて障害物又は路面の起伏を検出する周囲状況検出部を備え、
     前記調整条件判断部は、前記周囲状況検出部による検出結果を用いて、前記基準光が平坦な路面に照射される距離範囲を前記調整可能距離範囲として検出する
     ことを特徴とする請求項1記載の調整装置。
  4.  前記透過型表示装置を有する車両に設けられた照度計を用いて照度を検出する周囲状況検出部を備え、
     前記調整条件判断部は、前記周囲状況検出部による検出照度が前記調整を実行可能な調整可能照度範囲内の値であるか否かを判定し、
     前記調整部は、前記検出照度が前記調整可能照度範囲内の値である場合に前記調整を実行する
     ことを特徴とする請求項1記載の調整装置。
  5.  前記調整部は、前記調整可能距離範囲内の前記虚像に対応する前記表示画像の調整結果を用いて、前記調整可能距離範囲外の前記虚像に対応する前記表示画像の調整結果を推定することを特徴とする請求項1記載の調整装置。
  6.  前記調整可能距離範囲を示す第1画像を表示装置に表示させる第1表示制御部を備えることを特徴とする請求項1記載の調整装置。
  7.  前記第1表示制御部は、前記調整部が前記調整を実行する前に前記第1画像を前記表示装置に表示させるものであり、
     前記表示装置に前記第1画像が表示された状態にて、前記操作入力装置に入力された操作に応じて前記調整の要否を判定する要否判定部を備える
     ことを特徴とする請求項6記載の調整装置。
  8.  前記第1表示制御部は、前記調整部が前記調整を実行した後に前記第1画像を前記表示装置に表示させることを特徴とする請求項6記載の調整装置。
  9.  前記調整に適した場所を探索する探索部と、
     前記探索部による探索結果を示す第2画像を表示装置に表示させる第2表示制御部と、
     を備えることを特徴とする請求項1記載の調整装置。
  10.  前記探索部は、地図データベースに含まれる情報を用いて、前記調整に適した場所を探索することを特徴とする請求項9記載の調整装置。
  11.  前記探索部は、前記透過型表示装置を有する車両に設けられたカメラによる撮影画像を用いて、前記調整に適した場所を探索することを特徴とする請求項9記載の調整装置。
  12.  前記探索部は、前記調整対象距離範囲の全体に亘り前記調整を実行可能な場所を探索することを特徴とする請求項9記載の調整装置。
  13.  前記探索部は、前記調整部が過去に前記調整を実行したことがない距離範囲に亘り前記調整を実行可能な場所を探索することを特徴とする請求項9記載の調整装置。
  14.  前記探索部は、前記調整可能距離範囲よりも広い距離範囲に亘り前記調整を実行可能な場所を探索することを特徴とする請求項9記載の調整装置。
  15.  前記第2表示制御部は、前記調整部が前記調整を終了したとき、前記第2画像を前記表示装置に表示させることを特徴とする請求項9記載の調整装置。
  16.  前記調整部が前記調整を実行する前に、前記調整可能距離範囲を示す第1画像を表示装置に表示させる第1表示制御部と、
     前記表示装置に前記第1画像が表示された状態にて、前記操作入力装置に入力された操作に応じて前記調整の要否を判定する要否判定部と、
     前記要否判定部により前記調整が不要であると判定された場合、前記調整に適した場所を探索する探索部と、
     前記要否判定部により前記調整が不要であると判定された場合、前記探索部による探索結果を示す第2画像を前記表示装置に表示させる第2表示制御部と、
     を備えることを特徴とする請求項1記載の調整装置。
  17.  前記調整部が前記調整を実行する前に、前記調整可能距離範囲を示す第1画像を表示装置に表示させる第1表示制御部と、
     前記調整部が前記調整を実行する前に、前記調整に適した場所を探索する探索部と、
     前記調整部が前記調整を実行する前に、前記探索部による探索結果を示す第2画像を前記表示装置に表示させる第2表示制御部と、
     前記表示装置に前記第1画像及び前記第2画像が表示された状態にて、前記操作入力装置に入力された操作に応じて前記調整の要否を判定する要否判定部と、
     を備えることを特徴とする請求項1記載の調整装置。
  18.  前記透過型表示装置が立体視用のヘッドアップディスプレイにより構成されていることを特徴とする請求項1記載の調整装置。
  19.  車載用の透過型表示装置と、前記透過型表示装置による表示画像を調整することにより、車外風景における前記表示画像に対応する虚像の位置が調整される調整装置と、を含む表示システムであって、
     前記調整装置は、
     前記虚像の位置に対する基準となる基準光が路面に照射された状態にて、操作入力装置に入力された操作に応じて前記表示画像の調整を実行する調整部と、
     前記調整の実行対象に設定された調整対象距離範囲のうち、前記調整を実行可能な調整可能距離範囲を検出する調整条件判断部と、を備え、
     前記調整部は、前記調整可能距離範囲内の路面に前記基準光が照射された状態にて、前記調整可能距離範囲内の前記虚像に対応する前記表示画像の前記調整を実行する
     ことを特徴とする表示システム。
  20.  車載用の透過型表示装置による表示画像を調整することにより、車外風景における前記表示画像に対応する虚像の位置が調整される調整方法であって、
     調整部が、前記虚像の位置に対する基準となる基準光が路面に照射された状態にて、操作入力装置に入力された操作に応じて前記表示画像の調整を実行するステップと、
     調整条件判断部が、前記調整の実行対象に設定された調整対象距離範囲のうち、前記調整を実行可能な調整可能距離範囲を検出するステップと、を備え、
     前記調整を実行するステップにおいて、前記調整部は、前記調整可能距離範囲内の路面に前記基準光が照射された状態にて、前記調整可能距離範囲内の前記虚像に対応する前記表示画像の前記調整を実行する
     ことを特徴とする調整方法。
PCT/JP2017/017161 2017-05-01 2017-05-01 調整装置、表示システム及び調整方法 WO2018203371A1 (ja)

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