JP2007191116A - Vehicular display device - Google Patents

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Takayuki Sogawa
能之 十川
Yuichi Takeuchi
雄一 竹内
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Subaru Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vehicular display device capable of reducing cost while ensuring the function of adjusting the information display position. <P>SOLUTION: A projector 13 projects the projecting light as a partial image for expressing information to be transferred to a driver from a light emission area B. A combiner 15 is provided on an inner surface of a windshield glass 16 to allow the external light incident through the windshield glass 16 to be transmitted therethrough, and the projecting light from the projector 13 is reflected into a cabin to display the image. A display control unit adjust the display position of the partial image on the windshield glass 16 by changing the light emission position of the light emission area B on an effective area A of the projector 13. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、車両用表示装置に係り、特に、ヘッドアップディスプレイにおける情報の表示位置の調整に関する。   The present invention relates to a display device for a vehicle, and more particularly to adjustment of a display position of information on a head-up display.

従来より、ステレオカメラ、レーザ等を用いて得られる車外監視情報、ナビゲーション情報、警報情報など、各種運転支援情報を車両内で表示する車両用表示装置が知られている。例えば、ヘッドアップディスプレイ装置では、透過性反射板であるコンバイナがフロントガラス内面に設けられており、運転者は、コンバイナ、フロントガラスを通して先行車、歩行者などの対象物を確認しつつ、コンバイナ上に投射されるプロジェクタからの画像を視認することができる。ところが、運転者によってはコンバイナ上の運転支援情報を確認しづらいことがある。なぜなら、目の高さに応じて対象物の見え方が異なるにもかかわらず、コンバイナ上に投射されるマーク(運転支援情報を示す画像)の位置が一定で、対象物とマークとの間に位置的なずれが生じ得るからである。   2. Description of the Related Art Conventionally, there are known vehicle display devices that display various driving support information such as out-of-vehicle monitoring information, navigation information, and alarm information obtained using a stereo camera, a laser, and the like in the vehicle. For example, in a head-up display device, a combiner, which is a transmissive reflector, is provided on the inner surface of the windshield, and the driver confirms objects such as a preceding vehicle and a pedestrian through the combiner and windshield, The image projected from the projector can be viewed. However, depending on the driver, it may be difficult to confirm the driving support information on the combiner. This is because the position of the mark (image showing driving support information) projected on the combiner is constant, even though the object looks different depending on the eye height. This is because a positional shift may occur.

このような問題を解決するため、特許文献1および特許文献2には、コンバイナ上への画像の投影位置を運転者の目の位置に応じて調整するヘッドアップディスプレイが開示されている。   In order to solve such a problem, Patent Documents 1 and 2 disclose a head-up display that adjusts the projection position of an image on a combiner according to the position of the driver's eyes.

特許文献1のヘッドアップディスプレイでは、プロジェクタからの画像が回転ミラーに投射され、このミラーに反射された投影画像がコンバイナ上に映し出される。ミラーの角度をモータにより変更することによって、コンバイナ上の画像の位置が調整される。また、特許文献2のヘッドアップディスプレイでは、互いに画像の発光位置の異なる複数のプロジェクタが設けられる。いずれかのプロジェクタを選択して用いることによってコンバイナ上の投影位置が変更される。
特開平6−144082号公報 特開2004−168230号公報
In the head-up display of Patent Document 1, an image from a projector is projected onto a rotating mirror, and a projected image reflected by the mirror is projected on a combiner. The position of the image on the combiner is adjusted by changing the mirror angle by the motor. Further, the head-up display of Patent Document 2 is provided with a plurality of projectors having different image emission positions. The projection position on the combiner is changed by selecting and using one of the projectors.
Japanese Patent Laid-Open No. 6-144082 JP 2004-168230 A

しかしながら、画像の投影位置の調整につき、特許文献1のヘッドアップディスプレイでは回転ミラーという機械的構造を用いるため、光学系およびミラー駆動系の構成が複雑になるほか、部品点数の増大を招く。また特許文献2のヘッドアップディスプレイでは複数のプロジェクタを用いるため、プロジェクタの制御系が複雑になるほか、部品点数の増大を招く。その結果、特許文献1、2のいずれもコストの低減を図ることが困難であるという問題がある。   However, since the head-up display of Patent Document 1 uses a mechanical structure called a rotating mirror for adjusting the projection position of the image, the configuration of the optical system and the mirror drive system is complicated, and the number of parts is increased. Further, since the head-up display of Patent Document 2 uses a plurality of projectors, the control system of the projector becomes complicated and the number of parts increases. As a result, both Patent Documents 1 and 2 have a problem that it is difficult to reduce the cost.

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、情報表示位置を調整することができる、新規な構成の車両用表示装置を提供することである。   This invention is made | formed in view of this situation, The objective is to provide the display apparatus for vehicles of a novel structure which can adjust an information display position.

また、本発明の別の目的は、構成の複雑化および部品点数の増大を抑制することにより、製造コストの低減を図ることである。   Another object of the present invention is to reduce the manufacturing cost by suppressing the complexity of the configuration and the increase in the number of parts.

かかる課題を解決するため、本発明に係る車両用表示装置は、プロジェクタとコンバイナと表示制御部とを有している。このプロジェクタの所定の発光領域より投射される投射光は、車室内に向けて、特に、運転者に伝達すべき情報を表す画像を形成するものである。フロントガラス内面に設けられるコンバイナは、画像に対応する投射光を車室内に向けて反射させ画像を表示する。表示制御部ではプロジェクタの発光領域上における画像の発光位置が変更され、これによって、コンバイナ上における上記画像の表示位置が調整される。   In order to solve this problem, the vehicle display device according to the present invention includes a projector, a combiner, and a display control unit. The projection light projected from the predetermined light emitting area of the projector forms an image representing information to be transmitted to the driver, particularly toward the vehicle interior. The combiner provided on the inner surface of the windshield reflects the projection light corresponding to the image toward the vehicle interior and displays the image. The display control unit changes the light emission position of the image on the light emission area of the projector, and thereby adjusts the display position of the image on the combiner.

このような車両用表示装置においては、プロジェクタからの投射光をコンバイナに向けて反射させる反射板をさらに有するものとすることができる。   Such a vehicle display device may further include a reflector that reflects the projection light from the projector toward the combiner.

これら車両用表示装置では、運転者によって操作された操作量を示す第1の信号を出力する指示部をさらに有するものとし、上記の表示制御部ではこの第1の信号に応じて画像の発光位置の変更が行われるものとすることが好ましい。   These vehicle display devices further include an instruction unit that outputs a first signal indicating the operation amount operated by the driver, and the display control unit described above emits an image in accordance with the first signal. It is preferable that the change is made.

加えて、これら車両用表示装置では、運転者の目の位置を検出し、検出された目の位置を示す第2の信号を出力する検出部をさらに有し、表示制御部では第2の信号に応じて画像の発光位置の変更が行われるものとすることが好ましい。   In addition, these vehicle display devices further include a detection unit that detects the position of the driver's eyes and outputs a second signal indicating the detected eye position, and the display control unit includes the second signal. It is preferable that the light emission position of the image is changed according to the above.

この車両用表示装置では、上記情報はフロントガラス越しに見られる自車両前方の対象物に関するものであって、表示制御部は、フロントガラス上においてこの対象物と画像とが位置的に対応するように、画像の発光位置の変更を行うものとすることが望ましい。   In this vehicular display device, the above information relates to an object in front of the host vehicle seen through the windshield, and the display control unit causes the object and the image to correspond in position on the windshield. In addition, it is desirable to change the light emission position of the image.

以上のような車両用表示装置では、プロジェクタの発光可能な有効領域は上記の発光領域と余白領域とを有し、表示制御部は、有効領域上において発光領域の位置を余白領域側にずらすことによって、画像の発光位置の変更を行うものとすることが好ましい。ここでの発光領域は画像に応じて発光し得る領域であり、余白領域は、発光領域周囲の少なくとも一部に設けられ、画像に関わりなく非発光状態に維持される領域である。   In the vehicular display device as described above, the effective area where the projector can emit light has the light emitting area and the blank area, and the display control unit shifts the position of the light emitting area to the blank area side on the effective area. Thus, it is preferable to change the light emission position of the image. The light emitting area here is an area that can emit light according to an image, and the margin area is an area that is provided at least at a part around the light emitting area and is maintained in a non-light emitting state regardless of the image.

本発明に係る車両用表示装置によれば、表示制御部での処理に基づきコンバイナ上での情報の表示位置が調整されるため、従来のヘッドアップディスプレイ装置のような複雑な機械的機構を要せず、その結果、生産に要するコストをより低く抑えることができる。   According to the vehicle display device of the present invention, since the display position of information on the combiner is adjusted based on the processing in the display control unit, a complicated mechanical mechanism like a conventional head-up display device is required. As a result, the cost required for production can be further reduced.

(第1の実施形態)
図1は第1の実施形態に係る車両用表示装置1の主なハードウェアの構成を示すブロック図である。車両に取り付けられた車両用表示装置1は、ステレオ画像処理による車外監視機構とヘッドアップディスプレイとを有しており、夜間走行において運転者による車両前方情報の視認性を向上させるものである。車両前方へ照射される赤外光の反射光が赤外線カメラにより撮像されており、この撮像画像は、画像処理された後、プロジェクタからコンバイナへ投射される。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram illustrating a main hardware configuration of the vehicle display device 1 according to the first embodiment. The vehicle display device 1 attached to the vehicle has a vehicle exterior monitoring mechanism and a head-up display using stereo image processing, and improves the visibility of vehicle front information by the driver during night driving. The reflected light of the infrared light irradiated forward of the vehicle is imaged by an infrared camera, and this captured image is image-processed and then projected from the projector to the combiner.

図1に示すヘッドライト操作部2は、運転者が手動でオン/オフするスイッチである。このヘッドライト操作部2のオンに伴って、これに電気的に接続された一対の前照灯3a,3b、一対の赤外線補助灯4a,4b、および、後述する表示制御部12がオンされる。   The headlight operation unit 2 shown in FIG. 1 is a switch that is manually turned on / off by the driver. As the headlight operation unit 2 is turned on, a pair of headlamps 3a and 3b, a pair of infrared auxiliary lamps 4a and 4b, and a display control unit 12 described later are turned on. .

投光器としての前照灯3a,3bは、本車両の前部左右にそれぞれ取り付けられており、車両前方に可視光を照射する。赤外線補助灯4aは、車両右前部に取り付けられた前照灯3aの近傍に設けられている。赤外線補助灯4bは、車両左前部に取り付けられた前照灯3bの近傍に設けられている。これら赤外線補助灯4a,4bは、車両前方に赤外光を照射する。赤外線補助灯4a,4bは、可視光を照射する前照灯などのランプに可視光カットフィルタを装着することによって構成できるが、近赤外光LED(Light Emitting Diode)を用いることもできる。   Headlamps 3a and 3b as projectors are respectively attached to the left and right front portions of the vehicle, and irradiate visible light in front of the vehicle. The infrared auxiliary lamp 4a is provided in the vicinity of the headlamp 3a attached to the right front part of the vehicle. The infrared auxiliary lamp 4b is provided in the vicinity of the headlamp 3b attached to the left front portion of the vehicle. These infrared auxiliary lights 4a and 4b irradiate infrared light ahead of the vehicle. The infrared auxiliary lamps 4a and 4b can be configured by attaching a visible light cut filter to a lamp such as a headlamp that emits visible light, but a near infrared LED (Light Emitting Diode) can also be used.

ステレオカメラ5は、車内のルームミラー近傍に取り付けられており、車両前方の道路状況や障害物に関する監視情報を取得する。このステレオカメラ5は、赤外光に感光する一対の赤外線カメラ5a,5bによって構成されており、前照灯3a,3bおよび赤外線補助灯4a,4bの照射下で自車両前方を撮像する。カメラ5a,5bには、それぞれ、CCD(Charge-Coupled Device)センサやCMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)センサ等のイメージセンサが内蔵されている。進行方向右側に配置されたメインカメラ5aは、ステレオ画像処理を行う際の基準画像を撮像するのに対し、進行方向左側に配置されたサブカメラ5bは、メインカメラ5aと同期して比較画像を撮像する。   The stereo camera 5 is attached in the vicinity of the interior mirror in the vehicle, and acquires monitoring information regarding road conditions and obstacles ahead of the vehicle. The stereo camera 5 includes a pair of infrared cameras 5a and 5b that are sensitive to infrared light, and images the front of the host vehicle under the irradiation of the headlamps 3a and 3b and the infrared auxiliary lamps 4a and 4b. Each of the cameras 5a and 5b incorporates an image sensor such as a CCD (Charge-Coupled Device) sensor or a CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) sensor. The main camera 5a disposed on the right side in the traveling direction captures a reference image when performing stereo image processing, whereas the sub camera 5b disposed on the left side in the traveling direction displays a comparison image in synchronization with the main camera 5a. Take an image.

メインカメラ5aから出力されたアナログ信号は、A/Dコンバータ6aによって所定の輝度階調(例えば、256階調のグレースケール)のデジタルデータに変換された後、基準画像データとして画像補正部7に供給される。また、サブカメラ5bから出力されたアナログ信号は、A/Dコンバータ6bによって同様にデジタルデータに変換された後、比較画像データとして画像補正部7に供給される。   The analog signal output from the main camera 5a is converted into digital data of a predetermined luminance gradation (for example, 256 gradation gray scale) by the A / D converter 6a, and is then sent to the image correction unit 7 as reference image data. Supplied. The analog signal output from the sub camera 5b is similarly converted into digital data by the A / D converter 6b, and then supplied to the image correction unit 7 as comparison image data.

画像補正部7は、基準画像データおよび比較画像データに対して、輝度の補正や画像の幾何学的変換などの画像補正を行う。ステレオカメラ5を構成する赤外線カメラ5a,5bの取付位置には、通常、ボディのゆがみ等に起因する誤差が存在するため、撮像された画像にもずれが生じる。アフィン変換等の幾何学的変換は、このずれを補正するために行われるものである。このような画像処理を経た後、1フレーム分の基準画像データおよび比較画像データは、後段のステレオマッチング部8に出力されるとともに、画像データメモリ10に保存される。   The image correction unit 7 performs image correction such as luminance correction and image geometric conversion on the reference image data and the comparison image data. Since there is usually an error caused by distortion of the body or the like at the mounting position of the infrared cameras 5a and 5b constituting the stereo camera 5, the captured image is also shifted. Geometric transformation such as affine transformation is performed to correct this deviation. After such image processing, the reference image data and comparison image data for one frame are output to the subsequent stereo matching unit 8 and stored in the image data memory 10.

ステレオマッチング部8は、基準画像データと比較画像データとに基づき1フレーム分の撮像画像に関する距離データを算出する。この距離データとは、画像データによって規定される画像平面にて小領域(例えば4×4画素)ごとに算出された視差dの集合である。基準画像におけるある画素ブロック(相関元)の視差dを算出する場合、この画素ブロックの輝度特性と相関を有する領域(相関先)が比較画像において特定される。   The stereo matching unit 8 calculates distance data related to the captured image for one frame based on the reference image data and the comparison image data. This distance data is a set of parallax d calculated for each small area (for example, 4 × 4 pixels) on the image plane defined by the image data. When calculating the parallax d of a certain pixel block (correlation source) in the reference image, a region (correlation destination) having a correlation with the luminance characteristic of the pixel block is specified in the comparison image.

周知のように、ステレオカメラ5から対象物までの距離は基準画像と比較画像との間における水平方向のずれ量として表れる。したがって、比較画像において相関先を探索する場合、相関元となる画素ブロックと同じ水平線(エピポーラライン)上を探索すればよい。また、2つの画素ブロックの相関は例えばシティブロック距離を算出することにより評価することができ、その値が最小となる画素ブロックが相関先と判断される。このように特定された相関先と相関元との間のずれ量が視差dとなる。このような処理を経て算出された距離データ、すなわち、画像平面上の位置と対応付けられた視差dの集合が、距離データメモリ9に保存される。   As is well known, the distance from the stereo camera 5 to the object appears as a horizontal shift amount between the reference image and the comparison image. Therefore, when searching for the correlation destination in the comparison image, it is only necessary to search on the same horizontal line (epipolar line) as the pixel block that is the correlation source. Further, the correlation between two pixel blocks can be evaluated by, for example, calculating a city block distance, and the pixel block having the minimum value is determined as the correlation destination. The amount of deviation between the correlation destination specified in this way and the correlation source is the parallax d. The distance data calculated through such processing, that is, a set of parallax d associated with the position on the image plane is stored in the distance data memory 9.

マイクロコンピュータ11は、距離データメモリ9に保存された距離データに基づき、必要に応じ画像データメモリ10に保存された画像データを参照しながら、自車両前方に存在する先行車や歩行者等の対象物を認識・監視し、例えば、認識された対象物の挙動や自車両までの距離等の運転者に伝達すべき情報(運転支援情報)をモニタリングし、これら情報を後段の表示制御部12に対し出力する。   Based on the distance data stored in the distance data memory 9, the microcomputer 11 refers to the image data stored in the image data memory 10 as necessary, and the object such as a preceding vehicle or a pedestrian existing in front of the host vehicle. Recognize and monitor objects, for example, monitor information (driving support information) to be transmitted to the driver, such as the behavior of the recognized object and the distance to the host vehicle, and send these information to the display control unit 12 at the subsequent stage Output.

表示制御部12は、マイクロコンピュータ11の出力に基づき、プロジェクタ13から投射する画像を生成しその表示を制御するもので、運転者によるヘッドライト操作部2の操作によって、前照灯3a,3bおよび赤外線補助灯4a,4bのオンとともに作動する。これらの作動により、夜間走行時など車両前方の視認性が低い場合に、運転支援情報を運転者に円滑に伝達することが可能となる。この表示制御部12は、ヘッドライト操作部2から独立して作動する構成とすることもできる。プロジェクタ13は、例えば、TFT(Thin Film Transistor)駆動の液晶ディスプレイによって構成される。   The display control unit 12 generates an image to be projected from the projector 13 based on the output of the microcomputer 11 and controls the display. The display control unit 12 controls the headlamps 3a, 3b and It operates when the infrared auxiliary lights 4a and 4b are turned on. With these operations, when the visibility in front of the vehicle is low, such as when driving at night, it is possible to smoothly transmit the driving support information to the driver. The display control unit 12 may be configured to operate independently from the headlight operation unit 2. The projector 13 is configured by a TFT (Thin Film Transistor) driven liquid crystal display, for example.

指示部14は調整ダイヤルを有している。運転者は調整ダイヤルを回転させ、その操作量を示す信号(画像発光位置の指示値)が表示制御部12に出力され、これによって画像の発光位置が変更される。この画像発光位置の変更をより詳細に説明する。   The instruction unit 14 has an adjustment dial. The driver rotates the adjustment dial, and a signal indicating the amount of operation (indicated value of the image light emission position) is output to the display control unit 12, thereby changing the light emission position of the image. This change of the image emission position will be described in more detail.

図2はプロジェクタ13の発光領域における画像の発光位置の変更を説明するための図である。図2(a)はプロジェクタ13の発光画像を説明するための図であり、図2(b)はコンバイナ15上で運転者に確認される画像を説明するための図である。図2(a)に示すように、プロジェクタ13は、画素集合である発光可能な有効領域A内の発光領域Bにおいて、運転者に伝達すべき情報を表す部分的な画像C1〜3,D1〜3を形成する投射光を投射する。この発光領域Bは、横方向において有効領域Aと同様のサイズを有しており、また縦方向において有効領域Aよりも小さく設定されている。ここでは、枠を示す画像C1〜3によって、それぞれ、歩行者と2台の先行車が前述のマイクロコンピュータ11での処理により認識されていることが示されている。また、画像D1〜3によって、それぞれ、各対象物と自車両との距離が10m、8m、36mであることが示されている。   FIG. 2 is a diagram for explaining the change of the light emission position of the image in the light emission area of the projector 13. FIG. 2A is a diagram for explaining a light emission image of the projector 13, and FIG. 2B is a diagram for explaining an image confirmed by the driver on the combiner 15. As shown in FIG. 2A, the projector 13 includes partial images C1 to C3 and D1 to D2 representing information to be transmitted to the driver in the light emitting area B in the effective area A that can emit light, which is a pixel set. 3 is projected. The light emitting area B has the same size as the effective area A in the horizontal direction, and is set smaller than the effective area A in the vertical direction. Here, the images C1 to C3 showing the frames indicate that the pedestrian and the two preceding vehicles are recognized by the processing by the microcomputer 11 described above. In addition, the images D1 to D3 indicate that the distance between each object and the host vehicle is 10 m, 8 m, and 36 m, respectively.

運転者が指示部14の調整ダイヤルを操作することによって、有効領域Aにおける発光領域Bの発光位置に関する縦方向の指示値が表示制御部12に出力されると、表示制御部12はこの指示値に応じて有効領域Aにおける発光領域Bの縦方向の発光位置を設定する。このように設定された発光位置を基準にして、プロジェクタ13は発光領域Bを投射光(出射光)として投射する。表示制御部12は、プロジェクタ13の有効領域Aにおける発光領域Bの発光位置を画素単位で変更することができる。   When the driver operates the adjustment dial of the instruction unit 14 to output a vertical instruction value related to the light emission position of the light emission region B in the effective region A to the display control unit 12, the display control unit 12 displays the instruction value. Accordingly, the vertical light emission position of the light emission area B in the effective area A is set. Based on the light emission position set in this way, the projector 13 projects the light emission region B as projection light (emitted light). The display control unit 12 can change the light emission position of the light emission area B in the effective area A of the projector 13 in units of pixels.

運転者の目の高さによって、コンバイナ15、フロントガラス16を通して見える対象物の位置は上下に変わり得るが、運転者は、図2(b)に示すように、枠を示す画像C1〜3内に各対象物が収まるような位置に発光領域Bがくるよう、指示部14の調整ダイヤルを操作する。   Depending on the height of the driver's eyes, the position of the object seen through the combiner 15 and the windshield 16 can be changed up and down. However, as shown in FIG. The adjustment dial of the instruction unit 14 is operated so that the light-emitting area B comes to a position where each object can be accommodated.

より詳細には、これらの調整ダイヤルの操作に伴い次のようにして光路が変更される。図3はプロジェクタ13からの投射光の光路に関する説明図である。プロジェクタ13は、有効領域Aが上面、すなわち車内天井側を向くとともに、図2に示した有効領域Aの縦方向が車両の前後方向に対応するように、インストルメントパネル内部に設置されている。図3に示すように、透過性反射板であるコンバイナ15は、フロントガラス16の内面に設けられており、フロントガラス16を通して入射した外部からの光を透過するとともに、プロジェクタ13からの投射光を運転者に向けて反射する。したがって、運転者は、フロントガラス16およびコンバイナ15を通して車両前方を確認しながら、プロジェクタ13の有効領域Aで発光された、コンバイナ15上の発光領域B中の画像C1〜3,D1〜3を視認することができる。   More specifically, the optical path is changed as follows in accordance with the operation of these adjustment dials. FIG. 3 is an explanatory diagram regarding the optical path of the projection light from the projector 13. The projector 13 is installed inside the instrument panel so that the effective area A faces the upper surface, that is, the interior ceiling side, and the vertical direction of the effective area A shown in FIG. 2 corresponds to the longitudinal direction of the vehicle. As shown in FIG. 3, the combiner 15, which is a transmissive reflector, is provided on the inner surface of the windshield 16, transmits light from the outside incident through the windshield 16, and transmits projection light from the projector 13. Reflects towards the driver. Therefore, the driver visually recognizes the images C1 to 3 and D1 to 3 in the light emitting area B on the combiner 15 emitted from the effective area A of the projector 13 while confirming the front of the vehicle through the windshield 16 and the combiner 15. can do.

発光領域Bが、プロジェクタ13の有効領域A内の任意の位置からの投射光として、コンバイナ15上に投射された場合、この投射光は、コンバイナ15によって反射され、位置Pにある運転者の目に入射する。その結果、運転者は、発光領域Bの虚像をコンバイナ15を介し車両前方に視認することができる。   When the light emitting area B is projected onto the combiner 15 as projection light from an arbitrary position within the effective area A of the projector 13, the projection light is reflected by the combiner 15, and the eyes of the driver at the position P Is incident on. As a result, the driver can visually recognize the virtual image of the light emitting area B through the combiner 15 in front of the vehicle.

一方、運転者の目の位置P’が位置Pよりも高い場合には、運転者は、有効領域A内での発光領域Bの縦方向(図3において左右方向)の発光位置がB’となるように指示部14を操作する。この操作を受け、表示制御部12は、発光領域BがB’の位置から投射されるようにプロジェクタ13を制御する。その結果、コンバイナ15におけるプロジェクタ13からの投射光の反射位置は上方へと移動し、コンバイナ15によって反射された投射光は、位置P’にある運転者の目に入射する。   On the other hand, when the position P ′ of the driver's eyes is higher than the position P, the driver indicates that the light emission position in the vertical direction (left and right direction in FIG. 3) of the light emission area B in the effective area A is B ′. The instruction unit 14 is operated as follows. In response to this operation, the display control unit 12 controls the projector 13 so that the light emitting area B is projected from the position B ′. As a result, the reflection position of the projection light from the projector 13 in the combiner 15 moves upward, and the projection light reflected by the combiner 15 enters the eyes of the driver at the position P ′.

以上のように、車両用表示装置1では、運転者は、その目の高さに応じて指示部14を操作する。指示部14からの指示値に基づき、表示制御部12は、プロジェクタ13の有効領域Aにおける発光領域Bの発光位置を変更し、コンバイナ15上の発光領域Bの反射位置を変更する。これにより、フロントガラス16上で各運転者にとって最適な位置に、伝達すべき情報を表示させることができる。   As described above, in the vehicle display device 1, the driver operates the instruction unit 14 according to the eye height. Based on the instruction value from the instruction unit 14, the display control unit 12 changes the light emission position of the light emission area B in the effective area A of the projector 13 and changes the reflection position of the light emission area B on the combiner 15. As a result, information to be transmitted can be displayed on the windshield 16 at an optimum position for each driver.

特に、表示制御部12での制御によりプロジェクタ13の有効領域Aにおける発光領域Bの発光位置を変更するため、ミラーとモータまたは複数のプロジェクタといった付加的な表示位置調整機構を要せず、これら新規な車両用表示装置によってそのコンパクト化および低コスト化を図ることができる。   In particular, since the light emission position of the light emission area B in the effective area A of the projector 13 is changed by the control of the display control unit 12, an additional display position adjustment mechanism such as a mirror and a motor or a plurality of projectors is not required. The vehicle display device can reduce the size and cost.

表示制御部12については、有効領域Aのうち発光領域Bを除いた余白部分を非発光状態に維持するようにプロジェクタ13を制御するものとできる。これによると、夜間走行中、フロントガラス16上で運転者に有効領域Aの余白部分には何も表示されないため、運転者の視野の妨げとなることが防止され、車両前方への視認性の向上が図られる。   About the display control part 12, the projector 13 can be controlled so that the blank part except the light emission area | region B among the effective areas A may be maintained in a non-light-emission state. According to this, since nothing is displayed on the windshield 16 in the margin of the effective area A on the windshield 16 during night driving, it is prevented that the driver's field of view is obstructed, and visibility to the front of the vehicle is improved. Improvement is achieved.

(第2の実施形態)
図4は第2の実施形態に係る車両用表示装置におけるプロジェクタ13からの投射光の光路に関する説明図である。本車両用表示装置については、プロジェクタ13の設置位置および反射板17に関わる構成、効果等以外は、第1の実施形態の車両用表示装置1に準ずるものとして説明を省略する。プロジェクタ13は、発光領域を車両前方(図4の左方)に向けるとともに、発光領域の縦方向が車両の上下方向に対応するようにインストルメントパネル内部に設置されている。インストルメントパネル内プロジェクタ13の車両前方には、プロジェクタ13からの投射光をコンバイナ15に向けて反射する反射板17が設けられている。プロジェクタ13からの発光領域B中の部分的な画像としての投射光は、反射板17およびコンバイナ15を介して、位置Pにある運転者の目に入射する。ここで、運転者が指示部14を操作することによって、表示制御部12が発光領域Bの発光位置をB’に移行させると、発光領域Bとしての投射光は、反射板17およびコンバイナ15を介して位置P’にある運転者の目に入射する。
(Second Embodiment)
FIG. 4 is an explanatory diagram relating to the optical path of the projection light from the projector 13 in the vehicle display device according to the second embodiment. This vehicle display device is the same as the vehicle display device 1 of the first embodiment, except for the configuration, effects, and the like related to the installation position of the projector 13 and the reflection plate 17, and the description thereof is omitted. The projector 13 is installed inside the instrument panel so that the light emitting area faces the front of the vehicle (left side in FIG. 4) and the vertical direction of the light emitting area corresponds to the vertical direction of the vehicle. A reflector 17 that reflects the projection light from the projector 13 toward the combiner 15 is provided in front of the projector 13 in the instrument panel. Projection light as a partial image in the light emission region B from the projector 13 enters the eyes of the driver at the position P via the reflector 17 and the combiner 15. Here, when the driver operates the instruction unit 14 and the display control unit 12 shifts the light emission position of the light emission region B to B ′, the projection light as the light emission region B is transmitted through the reflector 17 and the combiner 15. Through the eyes of the driver at position P ′.

本車両用表示装置では、反射板17が設けられることによってプロジェクタ13の設置位置の自由度が向上している。例えば、プロジェクタ13をインストルメントパネル内部の直射日光が当たりにくい位置に設置するものとできる。プロジェクタ13を液晶ディスプレイにより構成する場合には、液晶ディスプレイへの直射日光の照射が抑止され、プロジェクタ13の耐久性を向上させることができる。   In the present vehicle display device, the degree of freedom of the installation position of the projector 13 is improved by providing the reflecting plate 17. For example, the projector 13 can be installed at a position where direct sunlight inside the instrument panel is difficult to hit. When the projector 13 is configured by a liquid crystal display, irradiation of direct sunlight to the liquid crystal display is suppressed, and the durability of the projector 13 can be improved.

(第3の実施形態)
図5は第3の実施形態に係る車両用表示装置のハードウェア構成を示すブロック図である。本車両用表示装置は、第1の実施形態に係る車両用表示装置1に検出部18および測定部19を追加したもので、これら以外についての構成、効果等は車両用表示装置1に準ずるものとする。検出部18は、例えば車内の天井に取り付けられた超音波センサであり、天井から運転者の頭部までの距離を計測することによって運転者の目の位置(高さ)を検出し、検出結果を示す信号(指示値)を表示制御部12に出力する。表示制御部12は、検出部18からのこの信号に応じて、プロジェクタ13の発光領域における画像の発光位置を設定する。これにより、フロントガラス16上の情報の表示位置を自動設定し、運転者による指示部14の操作といった手動での調整を省略することができる。
(Third embodiment)
FIG. 5 is a block diagram showing a hardware configuration of a vehicle display device according to the third embodiment. This vehicle display device is obtained by adding a detection unit 18 and a measurement unit 19 to the vehicle display device 1 according to the first embodiment, and the configuration, effects, etc. other than these are similar to those of the vehicle display device 1. And The detection unit 18 is, for example, an ultrasonic sensor attached to the ceiling in the vehicle, and detects the position (height) of the driver's eyes by measuring the distance from the ceiling to the driver's head, and the detection result. Is output to the display control unit 12. The display control unit 12 sets the light emission position of the image in the light emission region of the projector 13 in accordance with this signal from the detection unit 18. Thereby, the display position of information on the windshield 16 can be automatically set, and manual adjustment such as operation of the instruction unit 14 by the driver can be omitted.

詳細には、表示制御部12は、天井から運転者の頭部までの距離の時間平均を算出し、この距離の時間平均値を検出部18からの指示値として画像の発光位置を設定するものとすることができる。これにより、短時間内の運転者の頭部の動きに起因した天井から頭部までの距離のばらつきを防止することができるため、フロントガラス16上の情報表示位置を安定させ、運転者は、運転支援情報を急激な動きなく安定した位置で確認できることとなる。   Specifically, the display control unit 12 calculates the time average of the distance from the ceiling to the driver's head, and sets the light emission position of the image using the time average value of this distance as an instruction value from the detection unit 18. It can be. Thereby, since variation in the distance from the ceiling to the head due to the movement of the driver's head within a short time can be prevented, the information display position on the windshield 16 is stabilized, and the driver Driving support information can be confirmed at a stable position without sudden movement.

また、表示制御部12が、検出部18からの指示値に、運転者による指示部14の操作に応じた指示値を加味して画像の発光位置を設定することによって、発光位置の微調整が可能となり、運転者には、より適正な位置で画像情報が伝達される。   Further, the display control unit 12 sets the light emission position of the image by adding the instruction value according to the operation of the instruction unit 14 by the driver to the instruction value from the detection unit 18 so that the light emission position can be finely adjusted. The image information is transmitted to the driver at a more appropriate position.

本車両用表示装置において、さらに測定部19が設けられるものとしてもよい。この測定部19は、例えば車速センサであり、所定の間隔で車両の車速を測定し、測定結果を表示制御部12に出力する。表示制御部12は、測定部19によって測定された車速が所定値以上である場合に、検出部18によって検出された運転者の目の位置に応じて、発光領域Bの発光位置を設定する。すなわち、停止時や低速走行時など、車速が所定値に満たない場合、情報の表示位置は自動では調整されない。このように、フロントガラス16上における情報の表示位置に関する調整の誤作動を抑止することができる。   In the vehicle display device, a measuring unit 19 may be further provided. The measurement unit 19 is, for example, a vehicle speed sensor, measures the vehicle speed of the vehicle at a predetermined interval, and outputs the measurement result to the display control unit 12. The display control unit 12 sets the light emission position of the light emission region B according to the position of the eyes of the driver detected by the detection unit 18 when the vehicle speed measured by the measurement unit 19 is equal to or higher than a predetermined value. That is, when the vehicle speed is less than a predetermined value, such as when the vehicle is stopped or traveling at a low speed, the information display position is not automatically adjusted. Thus, the malfunction of the adjustment regarding the display position of information on the windshield 16 can be suppressed.

特に、表示制御部12による発光位置の変更は、運転者からフロントガラス16(コンバイナ15)越しに見られる先行車、歩行者等と、プロジェクタ13からのこれら対象物に関わる上述の枠、距離を示す画像とが運転者から見て位置的に対応するように行われるものとすることにより、視認性の向上が有効に図られることになる。   In particular, the change of the light emission position by the display control unit 12 is based on the above-mentioned frame and distance related to these objects from the preceding vehicle, pedestrians, etc. seen from the driver through the windshield 16 (combiner 15). When the image to be displayed is positioned so as to correspond to the position as viewed from the driver, the visibility is effectively improved.

また、検出部18は、超音波センサに限定されず、運転者の目(頭部、顔部など)の位置を検出可能であればよい。例えば、検出部18は、近赤外線を照射するとともにステレオカメラで運転者の顔を撮像することによって、運転者の目の位置を検出するものとしてもよい。   Moreover, the detection part 18 is not limited to an ultrasonic sensor, What is necessary is just to be able to detect the position of a driver | operator's eyes (head, face, etc.). For example, the detection unit 18 may detect the position of the driver's eyes by irradiating near infrared rays and imaging the driver's face with a stereo camera.

第1の実施形態に係る車両用表示装置のブロック図1 is a block diagram of a vehicle display device according to a first embodiment. プロジェクタの発光領域における画像の発光位置の説明図Explanatory drawing of the light emission position of the image in the light emission area of the projector 第1の実施形態に係る車両用表示装置でのプロジェクタからの投射光の光路に関する説明図Explanatory drawing regarding the optical path of the projection light from the projector in the display apparatus for vehicles which concerns on 1st Embodiment. 第2の実施形態に係る車両用表示装置でのプロジェクタからの投射光の光路に関する説明図Explanatory drawing regarding the optical path of the projection light from the projector in the display apparatus for vehicles which concerns on 2nd Embodiment. 第3の実施形態に係る車両用表示装置のブロック図The block diagram of the display apparatus for vehicles concerning a 3rd embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 車両用表示装置
2 ヘッドライト操作部
3a,3b 前照灯
4a,4b 赤外線補助灯
5 ステレオカメラ
5a メインカメラ
5b サブカメラ
6a,6b A/Dコンバータ
7 画像補正部
8 ステレオマッチング部
9 距離データメモリ
10 画像データメモリ
11 マイクロコンピュータ
12 表示制御部
13 プロジェクタ
14 指示部
15 コンバイナ
16 フロントガラス
17 反射板
18 検出部
19 測定部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Display apparatus for vehicles 2 Headlight operation part 3a, 3b Headlight 4a, 4b Infrared auxiliary light 5 Stereo camera 5a Main camera 5b Sub camera 6a, 6b A / D converter 7 Image correction part 8 Stereo matching part 9 Distance data memory DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Image data memory 11 Microcomputer 12 Display control part 13 Projector 14 Instruction part 15 Combiner 16 Windshield 17 Reflector 18 Detection part 19 Measurement part

Claims (6)

車両用表示装置において、
運転者に伝達すべき情報を表す画像を形成する投射光を所定の発光領域より投射するプロジェクタと、
フロントガラス内面に設けられ、前記プロジェクタからの投射光を車室内に向けて反射させ画像を表示するコンバイナと、
前記プロジェクタの前記発光領域上における前記画像の発光位置を変更することによって、前記コンバイナ上における前記画像の表示位置を調整する表示制御部と
を有することを特徴とする車両用表示装置。
In a vehicle display device,
A projector that projects projection light that forms an image representing information to be transmitted to the driver from a predetermined light emitting area;
A combiner that is provided on the inner surface of the windshield and reflects the projection light from the projector toward the vehicle interior;
A display device for a vehicle, comprising: a display control unit that adjusts a display position of the image on the combiner by changing a light emission position of the image on the light emission region of the projector.
前記プロジェクタからの投射光を前記コンバイナに向けて反射させる反射板をさらに有することを特徴とする請求項1に記載された車両用表示装置。   The vehicle display device according to claim 1, further comprising a reflector that reflects the projection light from the projector toward the combiner. 運転者によって操作された操作量を示す第1の信号を出力する指示部をさらに有し、
前記表示制御部は、前記第1の信号に応じて前記画像の発光位置の変更を行うことを特徴とする請求項1または2に記載された車両用表示装置。
An instruction unit that outputs a first signal indicating an operation amount operated by the driver;
The vehicle display device according to claim 1, wherein the display control unit changes a light emission position of the image according to the first signal.
運転者の目の位置を検出し、当該検出された目の位置を示す第2の信号を出力する検出部をさらに有し、
前記表示制御部は、前記第2の信号に応じて前記画像の発光位置の変更を行うことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載された車両用表示装置。
A detection unit that detects the position of the driver's eyes and outputs a second signal indicating the detected position of the eyes;
4. The vehicle display device according to claim 1, wherein the display control unit changes a light emission position of the image in accordance with the second signal. 5.
前記情報は、フロントガラス越しに見られる自車両前方の対象物に関するものであり、
前記表示制御部は、前記フロントガラス上において前記対象物と前記画像とが運転者から見て位置的に対応するように、前記画像の発光位置の変更を行うことを特徴とする請求項4に記載された車両用表示装置。
The information relates to an object in front of the vehicle seen through the windshield,
The display control unit changes the light emission position of the image so that the object and the image correspond to each other in position on the windshield as viewed from the driver. The vehicle display device described.
前記プロジェクタの発光可能な有効領域は、前記画像に応じて発光する前記発光領域と、前記発光領域の周囲における少なくとも一部に設けられ、前記画像に関わりなく非発光状態に維持される余白領域とを有し、
前記表示制御部は、前記有効領域上において前記発光領域の位置を前記余白領域側にずらすことによって、前記画像の発光位置の変更を行うことを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載された車両用表示装置。
The effective area in which the projector can emit light is the light emitting area that emits light according to the image, and a blank area that is provided in at least part of the periphery of the light emitting area and is maintained in a non-light emitting state regardless of the image Have
The said display control part changes the light emission position of the said image by shifting the position of the said light emission area | region to the said margin area | region side on the said effective area | region. Vehicle display device.
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