CN107444263B - 车辆用显示装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种车辆用显示装置，乘员不必移动视线，就能够识别车辆的侧部后方信息和自车辆的车宽感觉。具备：左右后方摄像机，对左右两侧部后方进行摄像；包括投射器和驱动部的主HUD，该投射器将左右后方摄像机的摄像信息投射到反射镜并将虚像成像在前方，该驱动部调整摄像信息的虚像成像位置；ECU，控制主HUD的投射器及驱动部；室内摄像机，检测乘员的眼球位置；以及隔离距离计算部，计算眼球位置和机罩前端且车宽方向端部的通常虚像显示位置的距离。ECU对主HUD进行控制，将通常主视图v1显示在通常虚像显示位置P1。

Description

车辆用显示装置
技术领域
本发明涉及具备能够从车宽方向两端部对后方进行摄像的摄像机构的车辆用显示装置，尤其涉及能够变更由摄像机构拍摄的摄像信息的光路而调整虚像成像位置的车辆用显示装置。
背景技术
以往，已知如下的抬头显示装置(HUD)，该抬头显示装置具备作为光源的光投射机构(投射器)和将该光投射机构所显示的显示信息朝向车辆的前窗玻璃的投射区域反射的反射机构，透过由反射机构投射到投射区域的显示信息的虚像而与车辆的前方视野重叠地看到。
还已知在这样的HUD中，通过变更显示信息的光路，使乘员看起来显示信息的虚像不是成像在前窗玻璃的投射区域，而是成像在比前窗玻璃更靠前方位置。
专利文献1的车辆用视觉辅助装置具备：多个摄像机构，能够对与外后视镜中看到的视野不同的视野进行摄像；假想外后视镜图像显示控制机构，以与这些多个摄像机构的设置位置分别对应的方式显示假想外后视镜；以及HUD，在前窗玻璃上同时显示假想外后视镜图像、以及由与该假想外后视镜图像对应的摄像机构拍摄的摄像信息的虚像。
专利文献2的车辆的显示装置具备：信息取得机构，取得应该让乘员认知到的信息；显示机构(HUD)，将取得的信息显示在前窗玻璃上；以及视线方向检测机构，能够检测乘员的视线方向，专利文献2的车辆的显示装置将取得的信息在前窗玻璃上的乘员的视线方向的轴上或其附近显示。
最近，随着与汽车的后视镜相关的国际基准的改定，道路运输车辆法的安全基准也被重新制定，其结果，用摄像机和显示器的组合来取代汽车的内后视镜和外后视镜等安全确认用后视镜成为可能，无后视镜车辆在公共道路上的行驶被允许。
在该安全基准的变更中，条件是满足显示器影像的视野角和画质为以往的后方确认用后视镜的同等以上等一定的基准，但是通过无后视镜车辆，能够期待目视性扩大所带来的安全性提高、空气阻力特性提高所带来的油耗改善、噪音(风噪)减小等的效果。
专利文献1：日本专利第4849333号公报
专利文献2：日本专利第4698002号公报
在无后视镜车辆中，例如将1对左右侧部后方摄像机分别配设在外后视镜的设置相当位置，将由1对左右侧部后方摄像机拍摄的摄像图像分别显示到装配于仪表板的专用显示器上。
乘员想要确认侧部后方的情况下，乘员需要将本来朝向行进方向前方的视线方向变更到专用显示器的方向，所以对乘员来说动作很复杂，因而增加负担。而且要将视线暂时离开行进方向前方，从安全性的角度来说也不优选。
通过将专利文献1、2的技术应用到无后视镜车辆，使用HUD将左右侧部后方摄像机拍摄的摄像信息(摄像图像)的虚像成像在前窗玻璃上，减小乘员视线方向的移动，能够期待减少乘员的负担。
但是，在无后视镜车辆中，不存在分别设置在车身前端的左右两侧部的外后视镜(翼板后视镜)，所以乘员难以直观地掌握自车辆相对于行进方向的车道宽度的车宽，车辆的操控性可能会下降。即使是具备外后视镜的车辆，在车门后视镜的情况下也存在同样的问题。
专利文献1的车辆用视觉辅助装置，虽然同时显示假想外后视镜图像和与该假想外后视镜图像对应的摄像机构的虚像，但是并不清楚摄像机构拍摄的摄像信息的虚像是否成像在比前窗玻璃更靠前方。
而且，为了准确地设定虚像成像位置，需要基于计测到的具体的乘员的眼球位置和虚像的显示位置来设定摄像信息的光路，但是关于眼球位置检测机构和光路变更机构没有任何涉及，难以通过驾驶姿态的乘员的眼球位置来设定摄像信息的虚像成像位置，当然也无法变更。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种车辆用显示装置等，不需要乘员的视线移动，就能够获知车辆的侧部后方信息和自车辆的车宽感觉。
技术方案1的车辆用显示装置，具有摄像机构和光学装置，所述摄像机构能够从车宽方向两侧部对后方进行摄像，所述光学装置包括：光投射机构，能够将所述摄像机构拍摄的摄像信息投射到反射机构并将虚像成像在乘员的前方；以及光路变更机构，能够变更所述摄像信息的光路而调整虚像成像位置，该车辆用显示装置的特征在于，具备：控制机构，能够控制所述光学装置的光投射机构及光路变更机构；眼球位置检测机构，检测驾驶姿态的乘员的眼球位置；以及隔离距离计算机构，计算由所述眼球位置检测机构检测的眼球位置和车身前端附近且车宽方向端部附近的虚像显示位置的距离，所述控制机构基于由所述隔离距离计算机构计算出的隔离距离来控制所述光学装置，以使所述摄像信息的所述虚像成像位置成为所述虚像显示位置。
在该车辆用显示装置中，具备隔离距离计算机构，计算由眼球位置检测机构检测的眼球位置和车身前端附近且车宽方向端部附近的虚像显示位置的距离，所以能够检测乘员的眼球位置和车身前端附近且车宽方向端部附近的虚像显示位置的准确的位置关系。
控制机构基于由隔离距离计算机构计算出的隔离距离来控制光学装置，以使摄像信息的虚像成像位置成为虚像显示位置，所以乘员能够在使视线朝向行进方向前方的状态下识别车辆的左右侧部后方信息，能够通过目视车辆的左右侧部后方信息来直观地识别自车辆的车宽。
技术方案2的发明，在技术方案1的发明中，具有可供乘员操作的驾驶准备结束确认机构，在由乘员确认了驾驶准备结束时，所述控制机构开始所述摄像信息的虚像显示。
根据该构造，能够基于驾驶姿态的乘员的眼球位置和虚像显示位置的位置关系来准确地设定摄像信息的光路。
技术方案3的发明，在技术方案1或2的发明中，具有能够检测点火的操作状态的点火状态检测机构和能够检测门锁的操作状态的锁门状态检测机构，在点火为关闭状态且从外部锁好门的状态时，所述控制机构结束所述摄像信息的虚像显示。
根据该构造，能够将车辆的侧部后方信息的虚像一直显示到乘员下车结束为止。
技术方案4的发明，在技术方案1～3的任一项的发明中，具有能够检测点火的操作状态的点火状态检测机构和能够检测门锁的操作状态的锁门状态检测机构，在点火为关闭状态且从外部锁好门的状态时，所述控制机构结束所述摄像信息的虚像显示。
根据该构造，不会给其他设备带来影响，能够配置可独立地控制光路的1对光学装置。
技术方案5的发明，在技术方案4的发明中，在车身前端处的乘员的视野角宽度小于车宽时，将1对摄像信息的虚像分别显示在所述车身前端附近且所述乘员的视野角宽度的两端位置。
根据该构造，无论车速如何，都能够识别车辆的侧部后方信息。
发明的效果：
根据本发明的车辆用显示装置，乘员不必移动视线，就能够识别车辆的侧部后方信息和自车辆的车宽感觉。
附图说明
图1是具备实施例1的车辆用显示置的车辆的侧面图。
图2是表示各摄像机的摄像区域的平面图。
图3是观察车厢内前方的图。
图4是控制框图。
图5是通常模式下的光路的说明图。
图6后方模式下的光路的说明图。
图7是表示通常模式的乘员的视野的图。
图8是表示白线模式的乘员的视野的图。
图9是表示后方模式的乘员的视野的图。
图10是表示显示控制处理步骤的流程图。
图11是表示模式判定处理步骤的流程图。
图12是表示后方模式处理步骤的流程图。
图13是表示白线模式处理步骤的流程图。
图14是表示通常模式处理步骤的流程图。
图15是表示白线模式的另一显示例的图。
图16是表示后方模式的另一显示例的图，(a)是将顶视图显示到辅助视图的图，(b)是将侧视图显示到辅助视图的图。
符号的说明：
V车辆；1显示装置；2前窗玻璃；4仪表板；10机罩；11、12左右后方摄像机；18a室内摄像机；20、30主HUD；21、31投射器；22、32反射镜；23～26、33～36驱动部；50ECU；52隔离距离计算部；61点火开关；62完成确认开关；63门锁传感器；P1通常虚像显示位置
具体实施方式
以下基于附图详细说明本发明的实施方式。
以下的说明例示了将本发明应用到未装配左右1对外后视镜的无外后视镜汽车的显示装置，但是本发明不限制应用物或用途。
以下将从坐在驾驶席的乘员(驾驶员)观看的上下左右前后方向分别作为上下左右前后方向来说明。
【实施例1】
以下基于图1～图14说明本发明的实施例1。
如图1～图4所示，车辆V中取代外后视镜而具备能够将左右两侧部后方的摄像信息在前窗玻璃2的前方作为虚像显示的显示装置1。
首先说明该车辆V。
车辆V具备：前窗玻璃2，乘员能够目视观察行进方向前方；后窗玻璃3，乘员能够目视观察后方；仪表板4，沿左右延伸，在前窗玻璃2的下方容纳空调装置等各种设备；方向盘5，配设在该仪表板4的右侧部分；中控台6，从仪表板4的下侧中央部分向后方延伸；内后视镜7，能够通过驱动部7a而调整绕左右轴的倾斜角度；换挡杆8，设置于中控台6；驾驶支援装置9，从安全性的观点出发对乘员的车辆V的驾驶进行支援。
如图1～图4所示，车辆V具备：能够以动态图像对车辆V的外部进行摄像的7个外部摄像机11～17(摄像机构)；以及能够以静态图像或动态图像对包括车辆V的乘员(驾驶员)在内的车厢内部进行摄像的前后1对室内摄像机18a、18b。
左后方摄像机11及右后方摄像机12由周知的图像传感器、例如CCD(ChargeCoupled Device)构成，分别能够从前门的腰线部分直到远距离对车身后方的左后方摄像区域A1及右后方摄像区域A2进行摄像。具体地说，对车辆V的后续车辆和与车辆V的行驶车道相邻的行驶车道进行摄像，或者在车辆V的行驶车道为单侧1车道的情况下，对后续车辆和路肩及步行道进行摄像。
这些侧部后方摄像机11、12取代左右1对外后视镜(车门后视镜)而分别装配于左右前门的前端侧部分。
障碍物摄像机13～16对于坐在驾驶席的乘员的死角区域进行摄像，并且对于与车辆V接近的障碍物进行摄像，所以分别由对于从车辆V的附近直到中距离的区域具有广视野角(例如130°以上)的周知的图像传感器、例如鱼眼CCD构成。
前方障碍物摄像机13在前格栅前端中央部分以从水平前方稍稍朝下的姿态装配，对前方障碍物区域A3进行摄像，后方障碍物摄像机14在后备箱门后端中央部分以从水平后方稍稍朝下的姿态装配，对后方障碍物区域A4进行摄像。左方障碍物摄像机15与左侧部后方摄像机11一体地形成，在左侧部后方摄像机11的左侧壁部以从水平左方稍稍朝下的姿态装配，对左方障碍物区域A5进行摄像。右方障碍物摄像机16与右侧部后方摄像机12一体地形成，在右侧部后方摄像机12的右侧壁部以从水平右方稍稍朝下的姿态装配，对右方障碍物区域A6进行摄像。障碍物区域A3～A6在车辆V的全周设定，在俯视观察时不存在对于乘员来说成为死角的间隙。
白线摄像机17由装配在顶棚前端中央部分的CCD构成，能够从车辆V附近直到远距离对包括车辆V的行驶车道在内的前方区域进行摄像。
由白线摄像机17拍摄的前方摄像信息被输出至驾驶支援装置9。
在驾驶支援装置9中，前方摄像信息的亮度在水平方向上被进行微分处理，利用在行驶车道上的白线(区划线)的两端部产生成为高频成分的边缘这一现象，推测行驶车道的左右1对白线部分。对于该推测出的白线部分，基于由与亮度及路面的对比度决定的阈值和白线宽度的阈值等，提取行驶中的车道的左右1对白线。
驾驶支援装置9基于提取出的白线信息，计算该白线与车辆V(车轮)的隔离距离，当判定为车辆V可能从行驶车道的白线脱离时，产生唤起乘员注意的警报(例如警报音或亮灯)。
如图3、图4所示，室内摄像机18a由以位于坐在驾驶席的乘员的正面的方式装配在顶棚前端右侧部分的CCD构成，室内摄像机18b由以位于坐在驾驶席的乘员的背面的方式装配在顶棚后端右侧部分的CCD构成。室内摄像机18a、18b分别对包括乘员的面部在内的上半身进行摄像。
从拍摄的上半身的乘员图像切取面部的图像，通过一般的图像识别处理(例如图案匹配等)确定乘员的眼球之后，将乘员的眼球位置从摄像机坐标系变换为车辆坐标系(或地球坐标系)，计算眼球位置的3维坐标。
接下来说明显示装置1。
本实施例中的显示装置1能够执行如下的处理：通常模式处理，将由1对左右侧部后方摄像机11、12拍摄的左右两侧部后方的通常摄像信息的虚像分别成像在设定于机罩10的前端(车身前端)的左右两端附近部的通常虚像显示位置P1；白线模式处理，将由1对左右侧部后方摄像机11、12拍摄的通常摄像信息的虚像分别成像在与车辆V所行驶的车道的白线至少部分地重叠的前方虚像显示位置P2；以及后方模式处理，将由后方障碍物摄像机14拍摄的后方障碍物摄像信息的虚像成像在设定于车身后端的左右方向中间的后方虚像显示位置P3。
以下，将与通常模式下的1对左右侧部后方摄像机11、12的通常摄像信息对应的左右1对矩形状的虚像称作通常主视图v1，将与白线模式下的1对左右侧部后方摄像机11、12的通常摄像信息对应的左右1对矩形状的虚像称作前方主视图v2，将与后方模式下的后方障碍物摄像机14的后方障碍物摄像信息对应的单一矩形状的虚像称作后方主视图v3。
显示装置1在一定条件下，在通常模式或白线模式时将由障碍物摄像机13～16拍摄的障碍物摄像信息的虚像成像在与障碍物接近的一方的通常主视图v1的附近位置，在后方模式时成像在后方主视图v3的障碍物侧附近位置。
在通常模式或白线模式下，将由障碍物摄像机13～16拍摄的障碍物摄像信息的虚像成像在通常主视图v1附近且比机罩10的前端更靠后侧位置(乘员视角的下侧位置)，在后方模式下，将由左右侧部后方摄像机11、12及障碍物摄像机13、15、16拍摄的障碍物摄像信息的虚像成像在车身后端的后方主视图v3的附近位置。
以下，将与成像在一方的通常主视图v1的附近位置的障碍物摄像信息的矩形状的虚像称作通常辅助视图v4，将与成像在后方主视图v3的附近位置的障碍物摄像信息对应的矩形状的虚像称作后方辅助视图v5。
此外，通常辅助视图v4及后方辅助视图v5上显示的虚像包括基于障碍物摄像机13～16的摄像信息制作的顶视图(鸟瞰图)。
如图1～图4所示，显示装置1具备：左右1对主HUD20、30(光学装置)，是能够将左右侧部后方摄像机11、12拍摄的摄像信息的虚像作为主视图v1、v2成像的左右1对主抬头显示器(以下简称为主HUD)20、30，其中一方将障碍物摄像机14拍摄的后方障碍物摄像信息的虚像作为后方主视图v3成像，另一方将障碍物摄像机13、15、16拍摄的障碍物摄像信息的虚像作为后方辅助视图v5成像；副抬头显示器(以下简称为副HUD)40，配设在上述1对主HUD20、30之间，并且主要将障碍物摄像机13～16拍摄的障碍物摄像信息的虚像作为辅助视图v4成像；以及ECU(Electronic Control Unit)50(控制机构)等。
主HUD20、30和副HUD40在仪表板4内从中央部到右侧部分在左右方向上并排设置，乘员能够通过可手动操作的调整机构(图示略)来独立地调整各光路。
如图5、图6所示，左侧主HUD20具备：激光式投射器21(光投射机构)，投射左后方摄像机11等拍摄的摄像信息；反射镜22(反射机构)，将从该投射器21投射的摄像信息朝向前窗玻璃2(或内后视镜7)反射；驱动部23，能够将投射器21在前后方向上进退地驱动；能够使反射镜22绕着上下轴转动的驱动部24及绕着左右轴转动的驱动部25；以及能够使主HUD20整体绕着左右轴转动的驱动部26等。驱动部23～26相当于左侧主HUD20的光路变更机构。
同样，右侧主HUD30具备：激光式投射器31，投射右后方摄像机12等拍摄的摄像信息；反射镜32，将从该投射器31投射的摄像信息朝向前窗玻璃2(或内后视镜7)反射；驱动部33，能够将投射器31在前后方向上进退地驱动；能够使反射镜32绕着上下轴转动的驱动部34及绕着左右轴转动的驱动部35；以及能够使主HUD30整体绕着左右轴转动的驱动部36等。
副HUD40具备：激光式投射器41，投射障碍物摄像机13～16等拍摄的摄像信息；反射镜42，将从该投射器41投射的摄像信息朝向前窗玻璃2反射；驱动部43，能够将投射器41在前后方向上进退地驱动；能够使反射镜42绕着上下轴转动的驱动部44及绕着左右轴转动的驱动部45；以及能够使副HUD40整体绕着左右轴转动的驱动部46等。
驱动部33～36相当于右侧主HUD30的光路变更机构，驱动部43～46相当于副HUD40的光路变更机构。
接下来说明ECU50。
ECU50由CPU(Central Processing Unit)、ROM、RAM、内侧接口、外侧接口等构成。
ROM中存放显示控制用的各种程序和数据，RAM中设置有CPU进行一系列处理时使用的处理区域。
如图4所示，ECU50与1对左右侧部后方摄像机11、12、障碍物摄像机13～16、白线摄像机17、室内摄像机18a、18b、点火开关61、完成确认开关62、门锁传感器63、辅助视图开关64、障碍物检测传感器65、指令开关66、白线模式开关67、车速传感器68、档位传感器69、左右1对主HUD20、30、副HUD40、驱动部7a电连接。
白线摄像机17检测行驶车道上的白线，并经由驾驶支援装置9输出检测信号。驾驶支援装置9除了前述的白线脱离警报，还能够基于障碍物检测传感器65的检测结果来判断与车辆V接近的1个或多个障碍物的有无、以及按照各个障碍物向乘员报知这些障碍物所接近的方向。
点火开关61检测车辆V的点火的开关状态并输出检测信号。
完成确认开关62配设于方向盘5，当乘员坐在驾驶席并成为驾驶姿态时、以及通常主视图v1的显示位置和焦点等的调整结束时被进行开启操作。该完成确认开关62由仅在乘员进行了开启操作时向ECU50输出H(逻辑高)电平的信号、在此以外时输出L(逻辑低)电平的信号的瞬时式切换开关构成。
门锁传感器63检测基于乘员进行的便携终端等的操作而乘员从外部将车门锁好的锁门状态，向ECU50输出检测信号。
辅助视图开关64配设于方向盘5，在显示辅助视图v4、v5时由乘员进行开启操作。该辅助视图开关64由仅在乘员进行了开启操作时向ECU50输出H电平的信号、在此以外时输出L电平的信号的瞬时式切换开关构成。
障碍物检测传感器65能够基于与障碍物的隔离距离，检测在车辆V的全周相对于车辆V接近的多个障碍物，检测障碍物所接近的方向及这些障碍物的速度，并将检测信号输出至ECU50。
指令开关66能够对搭载于车辆V的多个车载设备进行操作，并且能够选择辅助视图v4、v5上显示的障碍物(障碍物摄像信息)。该指令开关66输出与对障碍物进行摄像的摄像机13～16之中的、被乘员选择为显示对象的障碍物摄像信息对应的摄像机决定信息。
白线模式开关67配设于方向盘5，在乘员从通常模式切换到白线模式时被进行开启操作。该白线模式开关67由仅在乘员进行了开启操作时向ECU50输出H电平的信号、在此以外时输出L电平的信号的瞬时式切换开关构成。
车速传感器68检测车辆V的行驶速度，并将检测信号输出至ECU50，档位传感器69基于乘员进行的换挡杆8的操作位置来检测档位，并将检测信号输出至ECU50。
如图4所示，ECU50具备：模式判定部51，判定由显示装置1执行的模式种类(通常模式、白线模式、后方模式)；隔离距离计算部52(隔离距离计算机构)，计算虚像成像位置与乘员的视点之间的距离；显示控制部53，对主视图v1～v3的显示位置等进行控制；以及辅助显示控制部54，对辅助视图v4、v5的显示位置等进行控制。
说明模式判定部51。
模式判定部51在白线模式开关67被进行了开启操作时，判定为白线模式，基于室内摄像机18a、18b的检测结果，在乘员的姿态为朝后且档位为倒档时，判定为后方模式。
模式判定部51在不是白线模式也不是后方模式时，判定为通常模式。另外，在乘员乘坐车辆V且对点火开关61进行了开启操作时，显示装置1为待机状态，所以作为通常模式处理。
解析来说明隔离距离计算部52。
隔离距离计算部52根据由室内摄像机18a、18b检测的乘员的眼球位置的3维坐标和成像出虚像的各虚像显示位置的3维坐标，计算乘员的视点与显示的主视图v1～v3之间的隔离距离。
在通常模式下，通常主视图v1显示在设定于机罩10的前端的左右两端附近部的通常虚像显示位置P1(参照图7)，在白线模式下，前方主视图v2显示在与行驶中的白线部分重叠的前方虚像显示位置P2(参照图8)，在后方模式下，后方主视图v3显示在设定于车身后端的左右方向中间的后方虚像显示位置P3(参照图9)。
如图5所示，在通常模式下，将通常主视图v1显示在通常虚像显示位置P1的情况下，将从投射器21到反射镜22的距离设为L1、将从反射镜22到前窗玻璃2的距离设为L2、将从前窗玻璃2到乘员的视点的距离设为L3、将从前窗玻璃2到通常虚像显示位置P1的距离设为L4、将反射镜22的扩大率设为e1、将前窗玻璃2的扩大率设为e2时，从乘员的视点(眼球位置)到通常虚像显示位置P1的距离LF能够如下式(1)那样表示。
LF＝L3+L4
＝L3+(L1×e1+L2)×e2…(1)
判明了乘员坐在驾驶席并把持方向盘5的状态、即所谓驾驶准备结束状态下的眼球的3维坐标的情况下，通过调整从投射器21到反射镜22的光路距离和从反射镜22到前窗玻璃2的光路距离的至少一方，能够设定通常主视图v1的通常主视图光路。另外，以上说明了左侧主HUD20，但是右侧主HUD30的通常主视图光路及副HUD40的通常辅助视图光路也同样。
在白线模式下，将前方主视图v2显示在前方虚像显示位置P2的情况下，基于由白线摄像机17拍摄的前方摄像信息，计算行驶车道上的白线的3维坐标，将前方虚像显示位置P2设定为前方主视图v2分别与乘员能够看到的左右白线部分地重叠，除此以外，通过与通常模式同样的处理，设定前方主视图v2的前方主视图光路。
如图6所示，在后方模式下，将后方主视图v3显示在后方虚像显示位置P3的情况下，将从投射器21到反射镜22的距离设为L1、将从反射镜22到内后视镜7的距离设为L5、将从内后视镜7到后窗玻璃3的距离设为L6、将从后窗玻璃3到乘员的视点的距离设为L7、将从后窗玻璃3到虚像成像位置的距离设为L8、将反射镜22的扩大率设为e1、将内后视镜7的扩大率设为e3、将后窗玻璃3的扩大率设为e4时，从乘员的视点到后方虚像显示位置P3的距离LR能够如下式(2)那样表示。
LR＝L7+L8
＝L7+((L1×e1+L5)×e3+L6)×e4…(2)
判明了乘员的驾驶准备结束状态下的视点位置的情况下，通过调整从投射器21到反射镜22的光路距离和从反射镜22到内后视镜7的光路距离的至少一方，能够设定后方主视图v3的后方主视图光路。
另外，以上说明了由左侧主HUD20显示后方主视图v3的例子，但是由右侧主HUD30显示后方主视图v3的情况也同样。
此外，关于由主HUD20、30之中的一方显示后方辅助视图v5的情况，也同样地设定后方辅助视图光路。
接下来说明显示控制部53。
显示控制部53对1对主HUD20、30进行控制，将1对主视图v1～v3显示在分别设定的虚像显示位置P1～P3。
该显示控制部53在乘员进行了完成确认开关62时，开始基于模式判定的虚像显示控制，在点火开关61被进行关闭操作且门锁传感器63检测到锁门状态时，结束虚像显示控制。
显示控制部53在完成确认开关62的开启操作后，基于乘员的视点与通常虚像显示位置P1之间的隔离距离LF，通过驱动部23～26、33～36等设定用于将通常主视图v1显示在通常虚像显示位置P1的通常主视图光路。通常主视图光路被设定为，1对通常主视图v1的下侧的车宽方向外侧角部分别与乘员能看到的机罩10的前端的左右两端部大体一致。由此，如图3、图7所示，通常主视图v1的车宽方向外侧端部与车辆V的车宽方向外侧端部上下大致相连。
如图7所示，在左侧通常主视图v1显示后续车辆和步行道，在右侧通常主视图v1显示与后续车辆邻接的行驶车道。
在通常模式下，显示控制部53基于车速和乘员的视野角的相关关系对通常主视图光路进行修正，当乘员的视野角宽度小于机罩10前端的左右宽度时，使1对通常主视图v1的下侧的车宽方向外侧角部与视野角宽度的车宽方向外侧端部大体一致。在此，视野角宽度是在规定车速时的机罩10前端位置乘员能够看到的左右方向宽度。
由此，无论车速如何，乘员都能够经由通常主视图v1看到左右后方的摄像信息，并且能够有车宽感觉。
此外，在通常模式执行中显示通常辅助视图v4时，使显示通常辅助视图v4的一侧的通常主视图v1的大小(尺寸)比不显示通常辅助视图v4时的大小更小地显示。由此，能够相对地提高乘员对显示的通常辅助视图v4的关注程度。
如图8所示，在左右1对前方主视图v2显示分别与后续车辆和车辆V的行驶车道相邻的行驶车道。
在白线模式下，显示控制部53在比机罩10的前端部更靠前方显示各前方主视图v2，使各前方主视图v2内显示的白线(虚像)的下端部分别与对应的乘员所注视的行驶车道上的白线大体一致。该显示控制部53基于白线摄像机17的摄像信息，求出行驶车道上的白线在车辆坐标系中的3维坐标，以使前方主视图v2内显示的白线的下端部分别与对应的行驶车道上的白线大体一致的方式设定前方主视图光路。
由此，乘员能够识别到车辆V正在合适的道路上行驶。
此外，以车速越增加、各前方主视图v2越向前方移动的方式对前方主视图光路进行修正。前方主视图v2的前后移动的可动范围，基于车速和视野角的影响，能够在从左右端部到与以两眼视力0.7(驾照基准)能够充分看清内容的像的大小对应的距离之间，按照车速来变更。
在白线模式中，白线摄像机17无法检测到行驶车道上的白线时，显示控制部53设定通常主视图光路。设定了通常主视图光路时，进行与通常模式同样的处理。
如图9所示，在后方主视图v3显示倒档选择时的行进方向的摄像图像，并且显示车辆V的预测移动轨迹(虚线)。
在后方模式下，显示控制部53使用显示左右侧部后方摄像机11、12的通常摄像信息的主HUD20、30的一方，将由后方障碍物摄像机14拍摄的障碍物信息的虚像(后方主视图v3)显示在后方虚像显示位置P3。
在由室内摄像机18b检测到乘员的朝后姿态且由档位传感器69检测到倒档时，该显示控制部53开始执行后方模式处理。显示控制部53在换挡杆8的倒档操作后，基于室内摄像机18b拍摄的朝后的乘员的视点与后方虚像显示位置P3的隔离距离LR，通过驱动部7a、23～26、33～36等设定用于将后方主视图v3显示在后方虚像显示位置P3的后方主视图光路。
接下来说明辅助显示控制部54。
辅助显示控制部54对1对主HUD20、30及副HUD40进行控制，将与车辆V接近的其他车辆或路缘石等障碍物显示到辅助视图v4、v5。
辅助视图v4在通常模式及白线模式中由副HUD40显示，辅助视图v5在后方模式中由主HUD20、30之中的更接近所显示的障碍物的一侧(靠近障碍物)的主HUD30(20)显示。因此，远离障碍物的一侧的主HUD20(30)显示后方主视图v3。
在由障碍物检测传感器65检测到与车辆V接近的单一的障碍物时，该辅助显示控制部54以适合所执行的模式的方式在辅助视图v4、v5的某一个进行障碍物的显示。检测到与车辆V接近的多个障碍物、并且驾驶支援装置9报知所检测到的多个障碍物时，辅助显示控制部54通过指令开关66在辅助视图v4、v5的某一个显示被选择为显示对象的障碍物。
另外，报知了单一的障碍物时，进行该报知的障碍物的显示。
辅助显示控制部54将辅助视图v4、v5的外框的颜色及亮度设定为与主视图v1～v3的外框相比色彩更浓，或者亮度更高。
进而，辅助显示控制部54设定为，被选择为显示对象的障碍物距离车辆V越近，辅助视图v4、v5的外框的颜色越浓，或者亮度越高。
如图7所示，在辅助视图v4显示在车辆V的邻接行驶车道行驶的后续车辆向车辆V接近的顶视图。
在通常模式下，辅助显示控制部54将通常辅助视图光路设定为，辅助视图v4在距离障碍物较近的一侧(靠近障碍物)的通常主视图v1的附近位置、具体地说是距离障碍物较近的一侧的通常主视图v1的下侧附近且比机罩10的前端更靠后侧位置被显示。
在白线模式下，辅助显示控制部54将通常辅助视图光路设定为，辅助视图v4在距离障碍物较近的一侧的前方主视图v2侧且比机罩10的前端更靠后侧位置被显示。
如图9所示，在后方模式下，辅助显示控制部54将后侧辅助视图光路设定为，左侧后方的辅助视图v5在后侧主视图v3的附近位置且与障碍物相对于车辆V所存在的左右方向一侧相同的左右方向一侧被显示。
接下来，基于图10～图14的流程图说明显示控制处理步骤。另外，Si(i＝1、2…)表示各处理的步骤。
如图10的流程图所示，在显示控制处理中，首先在S1中读取各种传感器的检测值和由各摄像机拍摄的摄像信息等的信息，然后进入S2。
在S2中，判定点火开关61是否被进行了开启操作。
S2的判定的结果是点火开关61被进行了开启操作的情况下，进入S3，启动左右1对主HUD20、30。
S2的判定的结果是点火开关61未被进行开启操作的情况下，待机直到进行了开启操作。
在S4中，判定是否由乘员对完成确认开关62进行了开启操作。这是为了判定乘员是否处于驾驶姿态。
S4的判定的结果是完成确认开关62被进行了开启操作的情况下，由于乘员处于驾驶姿态，所以基于乘员的视点的3维坐标，计算到通常虚像显示位置P1的隔离距离LF(S5)，并设定通常主视图光路(S6)，然后进入S7。
S4的判定的结果是完成确认开关62未被进行开启操作的情况下，待机直到进行了开启操作。
在S7中，判定完成确认开关62是否被进行了开启操作。由此，判定通常主视图v1是否被适当地显示。
S7的判定的结果是完成确认开关62被进行了开启操作的情况下，通常主视图v1被适当地显示，所以进入S8，进行模式判定处理。
S7的判定的结果是完成确认开关62未被进行开启操作的情况下，通过调节器进行手动调整(S18)，返回S7并再次判定。
在S9中，判定是否判定为了后方模式判定。
S9的判定的结果是判定为了后方模式判定的情况下，进行后方模式处理(S10)，进入S11。
S9的判定的结果是未判定为后方模式判定的情况下，进入S15，判定是否判定为了白线模式判定。
S15的判定的结果是判定为了白线模式判定的情况下，进行白线模式处理(S16)，进入S11。
S15的判定的结果是未判定为白线模式判定的情况下，进行通常模式处理(S17)，进入S11。
在S11中，判定点火开关61是否被进行了关闭操作。
S11的判定的结果是点火开关61被进行了关闭操作的情况下，进入S12，基于门锁传感器63的检测值判定是否从外部锁好了门。
S12的判定的结果是外部锁好门的情况下，停止左右1对主HUD20、30(S13)并结束。
S12的判定的结果是没有从外部锁好门的情况下，进入S14，判定从点火开关61被进行关闭操作起是否经过了一定时间。
S14的判定的结果是从点火开关61被进行关闭操作起经过了一定时间的情况下，进入S13，未经过一定时间的情况下，进入S8。
S11的判定的结果是点火开关61未被进行关闭操作的情况下，进入S8。
接下来说明模式判定处理(S8)。
如图11的流程图所示，首先，在S21中，判定辅助视图开关64是否被进行了开启操作。
S21的判定的结果是辅助视图开关64被进行了开启操作的情况下，启动副HUD40(S22)，进入S23。
S21的判定的结果是辅助视图开关64未被进行开启操作的情况下，停止副HUD40(S29)，进入S23。
在S23中，判定乘员是否为朝后姿态。
S23的判定的结果是乘员为朝后姿态的情况下，进入S24，判定档位是否为倒档。
S24的判定的结果是选择了倒档的情况下，判定为后方模式(S25)并结束。
S23的判定的结果是乘员非朝后姿态的情况下，或者S24的判定的结果是未选择倒档的情况下，进入S26，判定白线模式开关67是否被进行了开启操作。
S26的判定的结果是白线模式开关67被进行了开启操作的情况下，判定为白线模式(S27)并结束。
S26的判定的结果是白线模式开关67未被进行开启操作的情况下，判定为通常模式(S28)并结束。
接下来说明后方模式处理(S10)。
如图12的流程图所示，在S31中，基于隔离距离LR，利用驱动部7a调整内后视镜7的倾斜角度，然后进入S32。
在S32中，判定是否存在相对于车辆V接近的1个或多个障碍物。
S32的判定的结果是存在相对于车辆V接近的障碍物的情况下，进入S33，判定辅助视图开关64是否被进行了开启操作。
S33的判定的结果是辅助视图开关64被进行了开启操作的情况下，进入S34，决定成为显示对象的障碍物。
在S34中，存在多个障碍物的情况下，将通过指令开关66选择的障碍物决定为作为显示对象的障碍物。
在S35中，基于乘员的视点的3维坐标，设定后方主视图光路和后方辅助视图光路，然后进入S36。
接着，显示后方主视图v3(S36)，并显示后方辅助视图v5(S37)，然后进入S38。
在S38中，判定乘员是否为朝后姿态。
S38的判定的结果是乘员为朝后姿态的情况下，回到S32，乘员不是朝后姿态的情况下，结束。
S32的判定的结果是不存在相对于车辆V接近的障碍物的情况下，或者S33的判定的结果是辅助视图开关64未被进行开启操作的情况下，设定后方主视图光路(S39)而显示后方主视图v3(S40)，然后进入S38。
接下来说明白线模式处理(S16)。
如图13的流程图所示，首先，在S41中判定辅助视图开关64是否被进行了开启操作。
S41的判定的结果是辅助视图开关64被进行了开启操作的情况下，进入S42，判定是否存在相对于车辆V接近的1个或多个障碍物。
S42的判定的结果是存在相对于车辆V接近的障碍物的情况下，进入S43，决定作为显示对象的障碍物。存在多个障碍物的情况下，将通过指令开关66选择的障碍物决定为作为显示对象的障碍物。
接着，在S44中，设定通常辅助视图光路，并且在比障碍物所存在的一侧的机罩10的前端更靠后侧位置显示通常辅助视图v4(S45)，然后进入S46。
在S46中，判定在行驶车道上是否检测到了白线。
S46的判定的结果是在行驶车道上检测到了白线的情况下，设定前方主视图光路(S47)，并显示前方主视图v2，该前方主视图v2为，在前方主视图v2内显示的白线的下端部与分别对应的行驶车道上的白线大体一致，并且车速越增加则越向前方移动(S48)，然后结束。
S46的判定的结果是在行驶车道上未检测到白线的情况下，进入S49，设定通常主视图光路时，判定是否需要通常主视图光路的修正。
在此，通常主视图光路的修正指的是，乘员的视野角宽度小于机罩10前端的左右宽度时，使通常主视图v1的下侧的车宽方向外侧角部与视野角宽度的车宽方向外侧端部一致的修正，并且在显示通常辅助视图v4时，使显示通常辅助视图v4的一侧的通常主视图v1的大小比不显示通常辅助视图v4时的大小更小的修正。
S49的判定的结果是需要通常主视图光路的修正的情况下，对通常主视图光路进行修正(S50)，并显示通常主视图v1(S51)，然后结束。
S49的判定的结果是不需要通常主视图光路的修正的情况下，不修正通常主视图光路，进入S51。
接下来说明通常模式处理(S17)。
如图14的流程图所示，首先，在S61中，判定乘员的视野角宽度是否小于机罩10前端的左右宽度。
S61的判定的结果是乘员的视野角宽度小于机罩10前端的左右宽度的情况下，进入S62，将通常主视图光路的左右位置修正为使得1对通常主视图的间隔成为视野角宽度。
接着，在S63中，判定辅助视图开关64是否被进行了开启操作。
S63的判定的结果是辅助视图开关64被进行了开启操作的情况下，进入S64，判定是否存在相对于车辆V接近的1个或多个障碍物。
S64的判定的结果是存在相对于车辆V接近的障碍物的情况下，进入S65，决定作为显示对象的障碍物。存在多个障碍物的情况下，将通过指令开关66选择的障碍物决定为作为显示对象的障碍物。
接着，在S66中，设定通常辅助视图光路，并且在比障碍物所存在的一侧的机罩10的前端更靠后侧位置显示通常辅助视图v4(S67)，然后进入S68。
在S68中，进行通常主视图光路的修正，使显示通常辅助视图v4的一侧的通常主视图v1的大小比不显示通常辅助视图v4时的大小更小，并且显示通常主视图v1(S69)，然后结束。
S63的判定的结果是辅助视图开关64未被进行开启操作的情况下，或者S64的判定的结果是不存在相对于车辆V接近的障碍物的情况下，不变更通常辅助视图光路的设定及通常主视图v1的尺寸，进入S69。
S61的判定的结果是乘员的视野角宽度不小于机罩10前端的左右宽度的情况下，不变更通常主视图光路的左右位置，进入S63。
接下来说明本实施例的车辆用显示装置1的作用和效果。
在该车辆V的显示装置1中，具备隔离距离计算部52，该隔离距离计算部52计算由室内摄像机18a检测到的乘员的眼球位置和机罩10前端附近且车宽方向端部附近的通常虚像显示位置P1的距离，因此，能够检测乘员的眼球位置与车身前端附近且车宽方向端部附近的通常虚像显示位置P1的准确的位置关系。
ECU50基于由隔离距离计算部52计算出的隔离距离，控制主HUD20、30，以将通常主视图v1显示在通常虚像显示位置P1，所以乘员能够在使视线朝向行进方向前方的状态下识别车辆V的侧部后方信息，能够通过目视车辆V的侧部后方信息来直观地识别自车辆V的车宽。
具有可供乘员操作的完成确认开关62，ECU50在由乘员确认了驾驶准备结束时，开始通常主视图v1的显示，所以能够可靠地基于驾驶姿态的乘员的眼球位置和通常虚像显示位置P1的位置关系来设定通常主视图光路。
具有能够检测点火的操作状态的点火开关61和能够检测门锁的操作状态的门锁传感器68，ECU50检测到点火为关闭状态且从外部锁好门的状态时，结束通常摄像信息的虚像显示，所以能够将车辆V的侧部后方信息的虚像一直显示到乘员下车结束为止。
具有1对左右侧部后方摄像机11、12及左右1对主HUD20、30，1对主HUD20、30具备光路不同的1对激光式投射器21、31，并且在仪表板4内从车宽方向中央部配设到驾驶席侧部分，所以不会给其他设备带来影响，能够配置能够独立地控制光路的1对主HUD20、30。
车身前端的乘员的视野角宽度小于车宽时，将1对通常主视图v1分别在机罩10前端附近且乘员的视野角宽度的两端位置显示，所以无论车速如何，都能够识别车辆V的侧部后方信息。
接下来说明将所述实施方式部分地变更的变形例。
1〕在所述实施方式中，说明了应用于不具备翼板后视镜和车门后视镜等外后视镜的无外后视镜汽车的例子，但是也可以应用于具备外后视镜的车辆。特别是，即使具备车门后视镜，也能够直观地得到自车辆的车宽感觉，即使具备翼板后视镜，也不必移动视线，能够识别车辆的侧部后方信息。
2〕在所述实施方式中，说明了利用独立于主视图的辅助视图来显示障碍物摄像机的障碍物摄像信息的例子，但是除了障碍物摄像机，还可以将侧部后方摄像机的摄像信息显示在辅助视图。具体地说，在侧部后方摄像机的至少一方拍摄到显示对象的障碍物的情况下，将拍摄到障碍物的通常主视图的乘员侧区域(比机罩前端部更靠后侧区域)扩大，将主视图和辅助视图一体地显示。
3〕在所述实施方式中，说明了以点火关闭和外部锁门或经过一定时间作为主HUD的停止条件的例子，但是也可以对这些条件加入座椅传感器的关闭信号或室内摄像机的无人确认信号的至少1个。由此，能够可靠地检测乘员的下车。
4〕在所述实施方式中，说明了使辅助视图的外框的颜色及亮度与主视图的外框的颜色及亮度不同的例子，但是也可以在障碍物接近到阈值以内时使辅助视图的外框闪烁。此外，为了唤起乘员的注意程度，也可以并用驾驶支援装置的警报音。
5〕在所述实施方式中，说明了控制辅助视图的外框的颜色及亮度的例子，但是也可以控制主视图的外框的颜色及亮度。具体地说，也可以在车辆的左右转弯时使转向灯闪烁一侧的主视图的外框闪烁。
6〕在所述实施方式中，说明了在白线模式下，车速越增加则前方主视图v2无预告地越向前方移动的例子，但是也可以如图15所示，也可以将前方主视图v2移动的可移动范围预先作为左右1对可移动范围虚像G显示。
7〕在所述实施方式中，说明了在后方模式下显示左侧后方的辅助视图v5的例子，但是也可以如图16(a)所示，在辅助视图v5显示移动中的自车辆的顶视图。此外，也可以如图16(b)所示，在辅助视图v5显示对侧方的路缘石等进行摄像的侧视图。
8〕其他，本领域技术人员能够在不脱离本发明的主旨的范围内以对所述实施方式附加了各种变更的方式来实施，本发明也包含这样的变更方式。

Claims (5)

1.一种车辆用显示装置，具有摄像机构和光学装置，所述摄像机构能够从车宽方向两侧部对后方进行摄像，所述光学装置包括：光投射机构，能够将所述摄像机构拍摄的摄像信息投射到反射机构并将虚像成像在乘员的前方；以及光路变更机构，能够变更所述摄像信息的光路而调整虚像成像位置，
该车辆用显示装置的特征在于，具备：
控制机构，能够控制所述光学装置的光投射机构及光路变更机构；
眼球位置检测机构，检测驾驶姿态的乘员的眼球位置；以及
隔离距离计算机构，计算由所述眼球位置检测机构检测的眼球位置和车身前端附近且车宽方向端部附近的虚像显示位置的距离，
所述控制机构基于由所述隔离距离计算机构计算出的隔离距离来控制所述光学装置，以使所述摄像信息的所述虚像成像位置成为所述虚像显示位置，
在基于车速的、车身前端处的乘员的视野角宽度小于车宽时，将1对摄像信息的虚像分别显示在所述车身前端附近且所述乘员的视野角宽度的两端位置。
2.如权利要求1所述的车辆用显示装置，
具有可供乘员操作的驾驶准备结束确认机构，
在由乘员确认了驾驶准备结束时，所述控制机构开始所述摄像信息的虚像显示。
3.如权利要求1所述的车辆用显示装置，
具有能够检测点火的操作状态的点火状态检测机构和能够检测门锁的操作状态的锁门状态检测机构，
在点火为关闭状态且从外部锁好门的状态时，所述控制机构结束所述摄像信息的虚像显示。
4.如权利要求2所述的车辆用显示装置，
具有能够检测点火的操作状态的点火状态检测机构和能够检测门锁的操作状态的锁门状态检测机构，
在点火为关闭状态且从外部锁好门的状态时，所述控制机构结束所述摄像信息的虚像显示。
5.如权利要求1～4中任一项所述的车辆用显示装置，
具有左右各1个所述摄像机构及左右各1个所述光学装置，
左右各1个所述光学装置具备光路不同的激光式光投射机构，并且在仪表板内配设在从车宽方向中央部到驾驶席侧部分的区域。
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