JP2004104421A - Display system for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両前方の映像を、車載暗視カメラで撮影して車載表示装置にて表示することにより、夜間の運転者の視界を補助して安全運転を支援する、車両用表示システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、夜間の車両走行時において、車両前方のうちヘッドライトの届かないような遠方(例えば、車両から約100m〜400m前方)かつ暗い場所は、運転者が肉眼で視認することは困難であり、このような視界の悪さが交通事故を誘発する原因となっていた。
【0003】
そこで、近年では、上述のような視界の悪い場所の映像を、車載暗視カメラで撮影して車載表示装置にて表示することにより、夜間の運転者の視界を補助して安全運転を支援する、車両用表示システムが提案されている。
【0004】
このような表示システムでは、車両前方の映像のうちいずれの位置の映像を表示装置で表示させるかを調整する光軸調整を、運転者が行えるようにすることが要求されており、従来では、ルームミラー近傍に配置された暗視カメラ自体をネジ等により機械的に動かして、運転者が光軸調整を行うようにしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このようなネジ等の機械的調整手段による光軸調整では調整の作業性が悪い。例えば、僅かに光軸位置をずらすような微妙な調整を行う場合は作業性が悪く、特に、光軸調整のうち上下方向の調整は、暗視カメラの上下方向位置を僅かに動かすだけで撮影される映像の遠近位置が大きく変化するため、微妙な光軸調整が要求され、このような光軸調整においてはより一層困難な作業を強いることとなる。
【0006】
本発明は、上記点に鑑み、車両用表示システムにおいて、容易に光軸調整できるようにすることを目的とする。また、カーブ走行時における車両前方の映像を効果的に表示することを他の目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、車両前方の映像を電気信号に変換する撮像手段(12)、および電気信号に基づきビデオ信号を発生するビデオ信号発生手段(13)を有する車載暗視カメラ(10)と、ビデオ信号に基づいて映像を表示する表示部(21)を有する車載表示装置(20)と、表示部(21)に対する映像の光軸位置を設定する操作スイッチ手段(30)とを備え、
ビデオ信号発生手段(13)は、ビデオ信号に含まれる水平同期信号および垂直同期信号のうち少なくとも一方の同期信号のタイミングを、操作スイッチ手段(30)により設定された光軸位置に応じてずらして、ビデオ信号を発生させていることを特徴とする。
【0008】
ここで、表示部(21)に表示される映像とビデオ信号との一般的な対応関係を、図5および図6を用いて説明すると、図5中の一点鎖線Pで囲まれた範囲は表示部(21)にて表示される範囲を示し、実線Qで囲まれた範囲は映像信号S、水平ブランキング期間Hおよび垂直ブランキング期間Vからなるビデオ信号の範囲を示し、実線Rで囲まれた範囲はビデオ信号のうち映像信号Sに対応する範囲を示している。
【0009】
映像信号Sに対応する範囲R内の斜線は黒色の映像部分を示し、図5の例では、当該黒色部分を背景とした白色円形映像を表示している。そして、車載表示装置(20)に対し、垂直同期信号(図6にて各符号a参照)が60Hzにて入力され、かつ、水平同期信号(図6にて各符号b参照)が、15.7kHzにて両垂直同期信号の各立ち下がり間で順次入力されると、車載表示装置(20)は、その表示部(21)にて、上述の黒色部分を背景とした白色円形映像を表示する。
【0010】
なお、一般的に、映像信号Sに対応する範囲Rは表示部(21)にて表示される範囲Pよりも大きく設定されており、映像信号Sに対応する範囲Rのうち予め決められた位置における所定範囲の映像信号Sを表示部(21)で表示させている。
【0011】
ここで、表示部(21)における上述の黒色部分を背景とした白色円形映像の垂直方向表示位置は、垂直同期信号の入力後における水平同期信号の入力回数により決まる。例えば、図5にて示すように両水平同期信号bが続いて入力されると、先の水平同期信号bに対しては、映像信号Sのうち水平ラインAに沿う映像部分が表示され、後の水平同期信号bに対しては、映像信号Sのうち水平ラインBに沿う映像部分が表示される。
【0012】
従って、垂直同期信号の入力タイミングがずれれば、ビデオ信号の範囲Qに対する映像信号Sの範囲Rの位置が上下方向にずれることとなる。よって、上述の黒色部分を背景とした白色円形映像の表示部(21)に対する上下方向位置は、垂直同期信号の入力タイミングに応じてずれることとなる。
【0013】
同様にして、水平同期信号の入力タイミングがずれれば、ビデオ信号の範囲Qに対する映像信号Sの範囲Rの位置が左右方向にずれることとなる。よって、上述の黒色部分を背景とした白色円形映像の表示部(21)に対する左右方向位置は、水平同期信号の入力タイミングに応じてずれることとなる。
【0014】
そして、上記請求項1に記載の発明によれば、ビデオ信号に含まれる水平同期信号および垂直同期信号のうち少なくとも一方の同期信号のタイミングを、設定された光軸位置に応じてずらして、ビデオ信号を発生させているので、表示部(21)にて表示される映像を上下方向および左右方向の少なくとも一方の方向にずらして表示させることができる。従って、操作スイッチ手段(30)を操作するだけで電気的に光軸調整を行うことができ、容易に光軸調整できる。
【0015】
なお、光軸調整を電気的に行うことを可能にした車両用表示システムとして、本発明者は特願2001−317024号を既に出願しているが、当該先願の表示システムではプリセットカウンタが必要となるため大幅なコストアップを招いてしまう。
【0016】
これに対し、上記請求項1に記載の発明によれば、車載暗視カメラ(10)に設けられた既存のビデオ信号発生手段(13)により、操作スイッチ手段(30)により設定された光軸位置に応じて同期信号のタイミングをずらしてビデオ信号を発生させているので、上記先願で必要であったプリセットカウンタを必要とすることなく光軸調整を電気的に行うことを可能にすることができ、コストアップの抑制を図ることができる。
【0017】
また、ビデオ信号発生手段(13)の具体例として、請求項3に記載の発明のように、デジタルシグナルプロセッサーおよびマイクロコンピュータのいずれかが挙げられる。
【0018】
また、車載表示装置(20)には、車両の計器盤に備えられた表示装置等が挙げられるが、請求項4に記載の発明のように、車載表示装置(20)が、車両のフロントウインドシールド(1)に映像を虚像として表示するヘッドアップディスプレイ装置である場合に、請求項1ないし3のいずれか1つに記載の車両用表示システムを採用して好適である。
【0019】
請求項2に記載の発明では、車両前方の映像を電気信号に変換する撮像手段(12)、および電気信号に基づきビデオ信号を発生するビデオ信号発生手段(13)を有する車載暗視カメラ(10)と、ビデオ信号に基づいて映像を表示する表示部(21)を有する車載表示装置(20)とを備え、
車両が直進走行しているときの表示部(21)に対する映像の光軸位置を直進時光軸位置とし、車両がカーブ走行しているときの表示部(21)に対する映像の光軸位置をカーブ時光軸位置とし、
ビデオ信号発生手段(13)は、ビデオ信号に含まれる水平同期信号のタイミングを、カーブ時光軸位置が直進時光軸位置よりもカーブする側にずれた位置となるようにずらして、ビデオ信号を発生させていることを特徴とする。
【0020】
これにより、カーブ走行時には、表示部(21)にて表示される映像をカーブする側にずらして表示させることができるので、カーブ走行時における車両前方の映像を効果的に表示できる。
【0021】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図に基づいて説明する。
【0023】
図1は本実施形態の車両用表示システムを車両に搭載した状態を模式的に示す断面図であり、図2は当該車両用表示システムのブロック図である。この表示システムは、車載暗視カメラとしての赤外線カメラ10、車載表示装置としてのヘッドアップディスプレイ20、操作スイッチ手段30およびハンドル舵角を検出する舵角センサ40とから構成されている。
【0024】
なお、操作スイッチ30は、ヘッドアップディスプレイ20の後述する表示画面21aに対する映像の光軸位置を設定するスイッチであり、本実施形態では、自己復帰式常開型スイッチを採用している。また、当該操作スイッチ30は、車室内の運転席近傍、例えば、運転席ドアの内壁のうち運転者の手が届き易い部分に設けられている。この操作スイッチ30は、そのオン操作によりオンし、当該オン操作の解放でオフする。
【0025】
赤外線カメラ10は、車室内にてフロントウインドシールド1の上縁近傍に支持され、フロントウインドシールド1を通して当該乗用車の前方を撮影するものであり、望遠レンズ11、撮像手段12、ビデオ信号発生手段13、インターフェース14、15を有している。
【0026】
撮像手段12は、具体的には、車両前方の映像を電気信号に変換する電荷結合素子(以下、CCD素子という)である。ビデオ信号発生手段13は、具体的には、CCD素子12により変換された電気信号に基づき垂直同期信号、水平同期信号、バースト信号等が付与されたビデオ信号を発生する、デジタルシグナルプロセッサー(以下、DSPという)である。本実施形態のビデオ信号は、周知のNTSC方式によるものである。
【0027】
DSP13には、後述するマイクロコンピュータ23からの光軸位置信号がインターフェース14を介して入力され、上記ビデオ信号に含まれる水平同期信号および垂直同期信号のうち少なくとも一方の同期信号のタイミングを、光軸位置信号に応じてずらして、当該ビデオ信号を発生させている。
【0028】
なお、DSP13は、CCD素子12の電荷を読み出すタイミング等をコントロールする処理や、周知のオートゲイン処理等をも行っている。
【0029】
ヘッドアップディスプレイ20は、フロントウインドシールド1の下縁から車室内側へかつ下方に向けて延出するインストルメントパネル2に配設されており、表示装置Dと制御回路Eとを備えている。
【0030】
表示装置Dは、表示部としてのTFT型液晶パネル21及びバックライト22を有しており、液晶パネル21は、図1にて示すごとく、インストルメントパネル2の上壁2aの開口部2b内にて水平状に支持されている。この液晶パネル21は、バックライト22からの光を受けて、後述のように駆動されて表示画面21aにて表示画像を表示する。
【0031】
この表示画像による表示光はフロントウインドシールド1に入射し、当該フロントウインドシールド1により、当該乗用車の運転席に着座した運転者Mの眼部に向けて図1にて図示破線Rに沿い反射されることで、フロントウインドシールド1の前方に虚像mとして結像する。
【0032】
なお、バックライト22は、液晶パネル21の裏面側に支持されており、このバックライト22は、点灯により、液晶パネル21にその裏面側から光を入射する。また、表示装置Dは、図示しないマトリックス駆動回路により、液晶パネル21を後述のように駆動する。
【0033】
制御回路Eは、図2にて示すごとく、操作スイッチ30、舵角センサ40および赤外線カメラ10と表示装置Dとの間に接続されている。当該制御回路Eは、マイクロコンピュータ23、電源回路24、ビデオ信号処理回路25、タイミングコントローラ26、および電極駆動回路27が備えられている。
【0034】
マイクロコンピュータ23は、インターフェース23a、23bおよび不揮発性メモリ23cを有し、当該マイクロコンピュータ23には、操作スイッチ30のオン毎に順次操作出力としてインターフェース23aを介し入力される。そして、当該操作出力の数(即ち、操作スイッチ30のオン操作回数)をプリセットカウンタ値として演算し、当該プリセットカウンタ値に応じて光軸位置を上下方向にずらす量を演算する。
【0035】
また、当該マイクロコンピュータ23には、舵角センサ40からの検出値がインターフェース23aを介し入力される。そして、舵角検出値に応じて光軸位置を左右方向にずらす量を演算する。
【0036】
そして、プリセットカウンタ値に応じて演算された光軸位置および舵角検出値に応じて演算された光軸位置に基づいて、光軸位置を決定し、当該決定された光軸位置の情報を含む信号をインターフェース23bを介して赤外線カメラ10に出力する。
【0037】
ビデオ信号処理回路25は、電源回路24から直流電圧を印加されて、赤外線カメラ10から入力されたNTSC方式等によるビデオ信号Vdeをそのまま表示装置Dに出力する。また、当該ビデオ信号処理回路25は、赤外線カメラ10からのビデオ信号に基づき複合同期信号CSYNCを順次形成しタイミングコントローラ26に出力する。
【0038】
また、当該ビデオ信号処理回路25は、電源回路24からの直流電圧に基づき赤外線カメラ10からのビデオ信号に応じて液晶パネル21の焼き付き防止用コモン電圧を交流的に形成し表示装置Dに出力する。なお、電源回路24は直流電圧を発生しビデオ信号処理回路25及びタイミングコントローラ26に出力する。
【0039】
タイミングコントローラ26は、ビデオ信号処理回路25から順次生ずる複合同期信号CSYNCに基づき、順次、周波数60Hzの垂直同期信号VSY及び周波数15.7kHzの水平同期信号HSYを形成しビデオ信号処理回路25に入力する。ビデオ信号処理回路25に入力される垂直同期信号VSY及び水平同期信号HSYは、ビデオ信号処理回路25における次の複合同期信号CSYNCを赤外線カメラ10からのビデオ信号に基づき形成するために用いられる。また、タイミングコントローラ26は、順次形成する水平同期信号HSYおよび垂直同期信号VSYに基づき、順次、水平スタートパルス信号Hstおよび垂直スタートパルス信号VstをサンプリングクロックCと共に表示装置Dに出力する。
【0040】
本実施形態では、上述の操作スイッチ30によるプリセットカウンタ値は10であり、従って、操作スイッチ30を1回オン操作する毎に水平同期信号HSYの数が10ずれることとなる。つまり、垂直スタートパルス信号Vstの立ち下がりは、垂直同期信号VSYの立ち下がりから水平同期信号HSYの10個分の周期和だけ遅れる(図3参照)。
【0041】
表示装置Dは、そのマトリクス駆動回路にて、タイミングコントローラ26から垂直スタートパルス信号Vstを受けると、当該垂直スタートパルス信号Vstの立ち下がり(図3参照)後にタイミングコントローラ26からサンプリングクロックCと共に順次出力される水平スタートパルス信号Hst(水平同期信号HSYに相当)を受ける。そして、表示装置Dは、そのマトリクス駆動回路により、上記垂直スタートパルス信号Vstの立ち下がりに伴い、上記各水平スタートパルス信号Hstに同期して液晶パネル21の表示画面21aの図4にて図示最上側水平ラインから最下水平ラインにかけて順次左方から右方へ走査しながらビデオ信号Vdeに応じて液晶パネル21を表示するように駆動する。
【0042】
以上のように構成した本実施形態において、当該車両は、運転者の運転操作のもと、道路に沿い走行しているものとする。このような状態では、赤外線カメラ10は、その望遠レンズ11を通してCCD素子12にて当該車両の前方の映像を電気信号に変換し、DSP13により当該電気信号に基づきビデオ信号を発生する。
【0043】
ついで、ビデオ信号処理回路25が、電源回路24から直流電圧を受けた状態にて、赤外線カメラ10からのビデオ信号をそのまま表示装置Dに出力する。また、当該ビデオ信号処理回路25は、赤外線カメラ10からのビデオ信号に基づき複合同期信号CSYNCを順次形成しタイミングコントローラ26に出力する。また、当該ビデオ信号処理回路25は、電源回路24からの直流電圧に基づき赤外線カメラ10からのビデオ信号に応じて液晶パネル21の焼き付き防止用コモン電圧を交流的に形成し表示装置Dに出力する。
【0044】
すると、タイミングコントローラ26は、電源回路24から直流電圧を受けた状態にて、ビデオ信号処理回路25から順次生ずる複合同期信号CSYNCに基づき、順次、周波数60Hzの垂直同期信号VSY及び周波数15.7kHzの水平同期信号HSYを形成しビデオ信号処理回路25に入力する。また、タイミングコントローラ26は、順次形成する水平同期信号HSYに基づき、順次、水平スタートパルス信号Hstおよび垂直スタートパルス信号VstをサンプリングクロックCと共に表示装置Dに出力する。
【0045】
現段階において、操作スイッチ30のプリセットカウンタ値が零であり、かつ、舵角センサ40による検出値が0度(直進走行)であれば、赤外線カメラ10のDSP13は、図4(a)に示すように、ビデオ信号の範囲Qの略中央部分に、映像信号Sに対応する範囲Rが位置することとなるように、CCD素子12にて生じた電気信号に基づいてビデオ信号を発生させる。
【0046】
そして、表示装置Dにおいては、液晶パネル21が、上記マトリクス駆動回路により、プリセットカウンタ130からの垂直スタートパルス信号Vstの立ち下がりごとに、タイミングコントローラ26からサンプリングクロックCと共に順次出力される水平スタートパルス信号Hstに応じて、ビデオ信号処理回路25からビデオ信号Vdeを入力されて画像表示を行う。この画像表示は、図4(a)に示すように、液晶パネル21の表示画面21a上に、黒色部分を背景とした白色円形映像を表示することで行われる。
【0047】
ここで、表示画面21a上の表示映像のうち下部が運転者にとって見にくい状態にある場合には、運転者は、操作スイッチ30のオン操作を、例えば、10回繰り返す。すると、当該操作スイッチ30の各オン操作出力はインターフェース23aを介しマイクロコンピュータ23に順次入力される。これに伴い、マイクロコンピュータ23は、操作スイッチ30のオン操作出力の数をプリセットカウンタ値とし、当該プリセットカウンタ値に応じて光軸位置を上下方向にずらす量を演算する。
【0048】
また、ハンドル操作によりカーブ走行している場合には、舵角センサ40による舵角検出値がインターフェース23aを介しマイクロコンピュータ23に順次入力される。これに伴い、マイクロコンピュータ23は、当該舵角検出値に応じて、カーブ時光軸位置を、直進時光軸位置よりもカーブする側にずらす量を演算する。
【0049】
そして、マイクロコンピュータ23は、操作スイッチ30の操作に応じて演算された光軸位置をずらす量と、舵角検出値に応じて演算された光軸位置をずらす量とを、インターフェース23b、インターフェース14を介してDSP13に出力する。
【0050】
そして、DSP13は、ビデオ信号を発生させる際に、上述の光軸位置をずらす量に基づいて垂直同期信号VSYおよび水平同期信号HSYをビデオ信号に付与する。具体的には、DSP13にて、垂直同期信号VSYをビデオ信号に付与するタイミングを、操作スイッチ30による設定量に応じてずらす。また、DSP13にて、水平同期信号HSYをビデオ信号に付与するタイミングを、舵角検出値に応じてずらす。
【0051】
図4(a)は直進走行時かつ操作スイッチ30操作回数0回の場合のビデオ信号を示す図であり、図4(b)は直進走行時かつ操作スイッチ30操作回数1回の場合のビデオ信号を示す図である。この図4(b)に示す場合においては、図4(a)の場合に比べて水平同期信号HSYの10個分の周期和の遅れでもって垂直同期信号VSYがビデオ信号に付与されている。
【0052】
従って、液晶パネル21の表示画面21aで表示される映像は、図4(b)に示すごとく、水平同期信号HSYの10個分即ち水平ライン10本分の周期和に相当するΔLだけ上方にずれる。これに伴い、表示画面21a上で見にくかった下部が上方へΔL分だけ上方へ移動するので、表示画面21aの表示映像は、その全体に亘り、良好に表示される。
【0053】
従って、このような表示映像が液晶パネル21により表示光としてフロントウインドシールド1に入射されれば、当該フロントウインドシールド1の前方に結像される虚像mは、その全体に亘り、夜間等の暗い環境であっても、運転者にとり見易いものとなる。よって、表示画面21aの表示映像の下部に、例えば、人物が含まれていても、良好に視認できる。
【0054】
ここで、従来のように、赤外線カメラ10自体をネジ等により機械的に動かして、運転者が光軸調整を行う場合には、当該車両の運転状態にある運転者が、その運転姿勢を維持したまま、表示装置の表示画像を見ながら行うことを必要とし、運転者に対し困難な作業を強いるという不具合を招く。さらに、上記従来の機械的調整手段では、ヘッドアップディスプレイ20を目視しつつ調整手段をも目視しなければならなくなるため、光軸調整の作業性が悪い。
【0055】
これに対し、本実施形態によれば、操作スイッチ30を車室内の運転席近傍に設けているので、当該車両に対する運転者の運転姿勢を変更する必要もなくそのまま姿勢を維持して、操作スイッチ30の操作を繰り返すだけで光軸調整でき、ヘッドアップディスプレイ20だけを目視して光軸調整を行うことができる。
【0056】
しかも、本実施形態によれば、暗視カメラ10に設けられた既存のDSP13により、操作スイッチ30により設定された光軸位置および舵角センサ40により算出された光軸位置に応じて同期信号のタイミングをずらしてビデオ信号を発生させているので、上記先願で必要であったプリセットカウンタを必要とすることなく光軸調整を電気的に行うことを可能にすることができ、コストアップの抑制を図ることができる。
【0057】
(他の実施形態)
上記実施形態では、操作スイッチ30により、光軸位置を上下方向にずらす量を設定しているが、左右方向にずらす量を設定するようにしてもよい。この場合には、DSP13にて、水平同期信号HSYの付与タイミングを操作スイッチ30による設定量に応じてずらしてビデオ信号に付与するようにすればよい。
【0058】
また、上記実施形態では、カメラ10に備えられたビデオ信号発生手段13にDSPを採用しているが、本発明の実施にあたり、ビデオ信号発生手段13としてマイクロプロセッサを採用してもよい。
【0059】
なお、本発明の実施にあたり、操作スイッチ30のオン操作1回につき、10個分の周期和の遅れをもたす場合に限ることなく、必要に応じて、オン操作1回あたりの周期和の遅れ個数は適宜変更すればよい。
【0060】
また、本発明の実施にあたり、赤外線カメラ10から望遠レンズ11を除外しても、上記実施形態と実質的に同様の作用効果を達成できる。
【0061】
また、本発明の実施にあたり、操作スイッチ30に代えて、ディップスイッチを採用し、このディップスイッチにより操作スイッチ30のオン操作回数に相当するデータをマイクロコンピュータ23に入力するようにしてもよい。なお、ディップスイッチに限ることなく、このディップスイッチと同様の機能を有する操作スイッチ手段を用いてもよい。
【0062】
また、上記実施形態では運転者が運転席に座った状態で操作スイッチ30を操作して光軸調整する旨説明したが、赤外線カメラ10を車両に組み付ける際にカメラの光軸ずれを補正する目的で光軸調整する場合にも本発明を適用できる。従って、この場合には、操作スイッチ30を車室内の運転席近傍に設ける必要はなく、さらには、車両に操作スイッチ30を設けずに、走行時には車両から取り外すことができる専用ツールで操作スイッチ30を構成し、光軸調整する際に、赤外線カメラ10およびヘッドアップディスプレイ20のいずれかに専用ツールを接続するようにしてもよい。
【0063】
ここで、上述の従来の機械的調整手段では、調整後に容易に触れないようにカバーを付けたりする必要があるが、上記専用ツールを用いる場合には、車両に搭載されてマイクロコンピュータ等を有するECUの、不揮発性メモリに調整内容を書き込むだけで光軸調整が完了するため、上記従来のカバーを不要にでき、しかも、カバーの脱着を行うことなく光軸調整できるため、短時間で光軸調整を行うことができる。
【0064】
また、本発明の実施にあたり、液晶パネル21に代えて、ELパネルを採用してもよい。
【0065】
また、本発明の実施にあたり、車載暗視カメラとしては、赤外線カメラ10に限ることなく、一般に、夜間でも撮影可能な暗視カメラを採用すればよい。
【0066】
また、本発明の実施にあたり、車載表示装置はヘッドアップディスプレイに限られることなく、当該車両のインストルメントパネル2に組み込んだ液晶パネル等の表示装置や後席乗員に視認させるためのリヤ用表示装置に本発明を適用してもよい。
【0067】
また、本発明の実施にあたり、車載暗視カメラ10から車載表示装置20に出力されるビデオ信号は、アナログビデオ信号でもよいしデジタルビデオ信号でもよい。
【0068】
また、本発明の車両とは、乗用車に限られることなくバスやトラック等の車両であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す概略側面図である。
【図2】上記実施形態の電気回路構成を示す図である。
【図3】上記実施形態における垂直同期信号、水平同期信号及び垂直スタートパルス信号の関係を示すタイミングチャートである。
【図4】(a)は、上記実施形態における液晶パネルの表示画面上の表示映像のうち、操作スイッチのオン操作前の表示映像を示す模式図であり、(b)はオン操作後との表示映像を示す模式図である。
【図5】従来のヘッドアップディスプレイの液晶パネルの表示画像を水平同期信号及びビデオ信号との関係で示す例示図である。
【図6】図5の水平同期信号を垂直同期信号との関係で示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
10…赤外線カメラ(車載暗視カメラ)、12…CCD素子(撮像手段)、
13…DSP(ビデオ信号発生手段)、
20…ヘッドアップディスプレイ(車載表示装置)、
21…液晶パネル(表示部)、30…操作スイッチ(操作スイッチ手段)。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle display system that assists safe driving by assisting a driver's view at night by capturing an image in front of a vehicle with a vehicle-mounted night-vision camera and displaying the image on a vehicle-mounted display device. It is.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, when the vehicle is driving at night, it is difficult for the driver to visually recognize a distant place (for example, about 100 m to 400 m ahead of the vehicle) and a dark place in front of the vehicle that the headlight does not reach, Such poor visibility caused a traffic accident.
[0003]
Therefore, in recent years, the above-described image of a place with poor visibility is captured by an in-vehicle night-vision camera and displayed on an in-vehicle display device, thereby assisting the driver's visibility at night to support safe driving. A display system for a vehicle has been proposed.
[0004]
In such a display system, it is required that the driver can perform optical axis adjustment for adjusting which image of the image in front of the vehicle is to be displayed on the display device. The night vision camera itself arranged in the vicinity of the rearview mirror is mechanically moved by a screw or the like so that the driver adjusts the optical axis.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the workability of the adjustment is poor in the optical axis adjustment using such mechanical adjustment means as a screw. For example, the workability is poor when making fine adjustments such as slightly shifting the optical axis position. In particular, the vertical adjustment of the optical axis adjustment is performed by slightly moving the vertical position of the night vision camera. Since the far and near positions of the image to be displayed greatly change, fine optical axis adjustment is required, and such an optical axis adjustment requires more difficult work.
[0006]
In view of the above, an object of the present invention is to make it possible to easily adjust an optical axis in a vehicle display system. It is another object of the present invention to effectively display an image ahead of the vehicle when traveling on a curve.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, an imaging unit (12) for converting an image in front of the vehicle into an electric signal and a video signal generating unit (13) for generating a video signal based on the electric signal are provided. Vehicle-mounted night-vision camera (10), a vehicle-mounted display device (20) having a display unit (21) for displaying an image based on a video signal, and an operation switch for setting an optical axis position of the image with respect to the display unit (21) Means (30),
The video signal generating means (13) shifts the timing of at least one of the horizontal synchronizing signal and the vertical synchronizing signal included in the video signal in accordance with the optical axis position set by the operation switch means (30). , And a video signal.
[0008]
Here, the general correspondence between the video and the video signal displayed on the display unit (21) will be described with reference to FIGS. 5 and 6. The range surrounded by the dashed line P in FIG. A range displayed by the section (21) is shown, and a range surrounded by a solid line Q indicates a range of a video signal S, a video signal including a horizontal blanking period H and a vertical blanking period V, and is surrounded by a solid line R. The range indicated by the dotted line indicates a range corresponding to the video signal S in the video signal.
[0009]
The oblique line in the range R corresponding to the video signal S indicates a black video portion, and in the example of FIG. 5, a white circular video with the black portion as a background is displayed. Then, a vertical synchronizing signal (see each symbol a in FIG. 6) is input at 60 Hz to the in-vehicle display device (20), and a horizontal synchronizing signal (see each symbol b in FIG. 6). When the signals are sequentially input between the falling edges of both vertical synchronization signals at 7 kHz, the in-vehicle display device (20) displays a white circular image with the above-described black portion as a background on the display unit (21). .
[0010]
Generally, the range R corresponding to the video signal S is set to be larger than the range P displayed on the display unit (21), and a predetermined position in the range R corresponding to the video signal S is determined. Are displayed on the display section (21).
[0011]
Here, the display position of the white circular image in the vertical direction with the black portion as the background on the display unit (21) is determined by the number of times of input of the horizontal synchronization signal after the input of the vertical synchronization signal. For example, as shown in FIG. 5, when the two horizontal synchronizing signals b are successively input, the video portion along the horizontal line A in the video signal S is displayed for the preceding horizontal synchronizing signal b, and For the horizontal synchronizing signal b, an image portion along the horizontal line B of the image signal S is displayed.
[0012]
Therefore, if the input timing of the vertical synchronizing signal is shifted, the position of the range R of the video signal S with respect to the range Q of the video signal is shifted vertically. Therefore, the vertical position of the white circular image with the black portion as a background with respect to the display unit (21) is shifted according to the input timing of the vertical synchronization signal.
[0013]
Similarly, if the input timing of the horizontal synchronization signal is shifted, the position of the range R of the video signal S with respect to the range Q of the video signal is shifted in the left-right direction. Therefore, the horizontal position of the white circular image with the black portion as a background with respect to the display section (21) is shifted according to the input timing of the horizontal synchronization signal.
[0014]
According to the first aspect of the present invention, the timing of at least one of the horizontal synchronizing signal and the vertical synchronizing signal included in the video signal is shifted according to the set optical axis position, and the video signal is shifted. Since the signal is generated, the image displayed on the display unit (21) can be displayed shifted in at least one of the vertical direction and the horizontal direction. Therefore, the optical axis can be electrically adjusted only by operating the operation switch means (30), and the optical axis can be easily adjusted.
[0015]
The inventor has already filed a Japanese Patent Application No. 2001-317024 as a display system for a vehicle that enables electrical adjustment of the optical axis. However, the display system of the prior application requires a preset counter. As a result, the cost is greatly increased.
[0016]
On the other hand, according to the first aspect of the present invention, the optical axis set by the operation switch means (30) by the existing video signal generation means (13) provided in the on-vehicle night vision camera (10). Since the video signal is generated by shifting the timing of the synchronization signal according to the position, the optical axis adjustment can be performed electrically without the need for the preset counter required in the above-mentioned prior application. And cost increase can be suppressed.
[0017]
Further, specific examples of the video signal generating means (13) include any one of a digital signal processor and a microcomputer as in the invention described in claim 3.
[0018]
The in-vehicle display device (20) includes a display device provided on an instrument panel of a vehicle, and the in-vehicle display device (20) is configured to be mounted on a front window of the vehicle. In the case of a head-up display device that displays an image as a virtual image on the shield (1), it is preferable to employ the vehicle display system according to any one of
[0019]
According to the second aspect of the present invention, an in-vehicle night-vision camera (10) having an imaging unit (12) for converting an image in front of the vehicle into an electric signal and a video signal generating unit (13) for generating a video signal based on the electric signal. ), And an in-vehicle display device (20) having a display unit (21) for displaying an image based on a video signal,
The optical axis position of the image with respect to the display unit (21) when the vehicle is traveling straight ahead is defined as the optical axis position at the time of straight traveling, and the optical axis position of the image with respect to the display unit (21) when the vehicle is traveling curved is the light at the time of curve. Axis position,
The video signal generating means (13) generates a video signal by shifting the timing of the horizontal synchronizing signal included in the video signal so that the optical axis position at the time of curve is shifted to the curved side from the optical axis position at the time of straight travel. It is characterized by making it.
[0020]
Thus, when traveling on a curve, the image displayed on the display unit (21) can be shifted to the curve side and displayed, so that the image in front of the vehicle when traveling on a curve can be displayed effectively.
[0021]
It should be noted that reference numerals in parentheses of the above-described units are examples showing the correspondence with specific units described in the embodiments described later.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0023]
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a state in which the vehicle display system of the present embodiment is mounted on a vehicle, and FIG. 2 is a block diagram of the vehicle display system. This display system includes an
[0024]
The
[0025]
The
[0026]
The
[0027]
An optical axis position signal from a microcomputer 23 to be described later is input to the
[0028]
Note that the
[0029]
The head-up
[0030]
The display device D has a TFT type
[0031]
The display light of this display image enters the
[0032]
The
[0033]
The control circuit E is connected between the
[0034]
The microcomputer 23 has
[0035]
Further, a detection value from the
[0036]
Then, the optical axis position is determined based on the optical axis position calculated according to the preset counter value and the optical axis position calculated according to the steering angle detection value, and information on the determined optical axis position is included. The signal is output to the
[0037]
The video
[0038]
Further, the video
[0039]
The
[0040]
In the present embodiment, the preset counter value of the
[0041]
When the display device D receives the vertical start pulse signal Vst from the
[0042]
In the present embodiment configured as described above, it is assumed that the vehicle is traveling along the road under the driving operation of the driver. In such a state, the
[0043]
Next, the video
[0044]
Then, the
[0045]
At this stage, if the preset counter value of the
[0046]
In the display device D, the
[0047]
Here, when the lower part of the display image on the
[0048]
When the vehicle is traveling on a curve by operating the steering wheel, the steering angle detected by the
[0049]
The microcomputer 23 determines the amount of shift of the optical axis position calculated in accordance with the operation of the
[0050]
Then, when generating the video signal, the
[0051]
FIG. 4A is a diagram showing a video signal when the vehicle is traveling straight and the number of times of operation of the
[0052]
Accordingly, as shown in FIG. 4B, the image displayed on the
[0053]
Therefore, if such a display image is incident on the
[0054]
Here, as in the related art, when the driver performs the optical axis adjustment by mechanically moving the
[0055]
On the other hand, according to the present embodiment, since the
[0056]
Moreover, according to the present embodiment, the existing
[0057]
(Other embodiments)
In the above embodiment, the amount by which the optical axis position is shifted in the up-down direction is set by the
[0058]
In the above embodiment, the DSP is used as the video signal generating means 13 provided in the
[0059]
In the embodiment of the present invention, the ON of the
[0060]
Further, in the embodiment of the present invention, even if the
[0061]
Further, in the embodiment of the present invention, a dip switch may be employed instead of the
[0062]
In the above-described embodiment, the description has been given of the case where the optical axis is adjusted by operating the
[0063]
Here, in the above-mentioned conventional mechanical adjustment means, it is necessary to attach a cover so as not to be easily touched after the adjustment, but when using the above-mentioned dedicated tool, it is mounted on a vehicle and has a microcomputer or the like. The optical axis adjustment can be completed simply by writing the adjustment contents to the nonvolatile memory of the ECU, so that the above-mentioned conventional cover can be eliminated, and the optical axis can be adjusted without attaching / detaching the cover. Adjustments can be made.
[0064]
In the embodiment of the present invention, an EL panel may be used instead of the
[0065]
In implementing the present invention, the night vision camera mounted on the vehicle is not limited to the
[0066]
Further, in carrying out the present invention, the on-vehicle display device is not limited to the head-up display, but a display device such as a liquid crystal panel incorporated in the
[0067]
In the embodiment of the present invention, the video signal output from the in-vehicle
[0068]
Further, the vehicle of the present invention is not limited to a passenger car but may be a vehicle such as a bus or a truck.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic side view showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an electric circuit configuration of the embodiment.
FIG. 3 is a timing chart showing a relationship among a vertical synchronization signal, a horizontal synchronization signal, and a vertical start pulse signal in the embodiment.
FIG. 4A is a schematic diagram showing a display image before an operation switch is turned on among display images on a display screen of a liquid crystal panel in the embodiment, and FIG. It is a schematic diagram which shows a display image.
FIG. 5 is an exemplary diagram showing a display image on a liquid crystal panel of a conventional head-up display in relation to a horizontal synchronization signal and a video signal.
FIG. 6 is a timing chart showing the relationship between the horizontal synchronization signal of FIG. 5 and a vertical synchronization signal.
[Explanation of symbols]
10: infrared camera (vehicle night vision camera), 12: CCD element (imaging means),
13 ... DSP (video signal generating means),
20 head-up display (vehicle display),
21: liquid crystal panel (display unit), 30: operation switch (operation switch means).
Claims (4)
前記ビデオ信号に基づいて映像を表示する表示部(21)を有する車載表示装置(20)と、
前記表示部(21)に対する映像の光軸位置を設定する操作スイッチ手段(30)とを備え、
前記ビデオ信号発生手段(13)は、前記ビデオ信号に含まれる水平同期信号および垂直同期信号のうち少なくとも一方の同期信号のタイミングを、前記操作スイッチ手段(30)により設定された光軸位置に応じてずらして、前記ビデオ信号を発生させていることを特徴とする車両用表示システム。An on-vehicle night-vision camera (10) having imaging means (12) for converting an image in front of the vehicle into an electric signal, and video signal generating means (13) for generating a video signal based on the electric signal;
An in-vehicle display device (20) having a display unit (21) for displaying an image based on the video signal;
Operating switch means (30) for setting an optical axis position of an image with respect to the display section (21);
The video signal generating means (13) sets the timing of at least one of a horizontal synchronizing signal and a vertical synchronizing signal included in the video signal in accordance with an optical axis position set by the operation switch means (30). A display system for a vehicle, wherein the video signal is generated while being shifted.
前記ビデオ信号に基づいて映像を表示する表示部(21)を有する車載表示装置(20)とを備え、
車両が直進走行しているときの前記表示部(21)に対する前記映像の光軸位置を直進時光軸位置とし、
車両がカーブ走行しているときの前記表示部(21)に対する前記映像の光軸位置をカーブ時光軸位置とし、
前記ビデオ信号発生手段(13)は、前記ビデオ信号に含まれる水平同期信号のタイミングを、前記カーブ時光軸位置が前記直進時光軸位置よりもカーブする側にずれた位置となるようにずらして、前記ビデオ信号を発生させていることを特徴とする車両用表示システム。An on-vehicle night-vision camera (10) having imaging means (12) for converting an image in front of the vehicle into an electric signal, and video signal generating means (13) for generating a video signal based on the electric signal;
An on-vehicle display device (20) having a display unit (21) for displaying an image based on the video signal,
An optical axis position of the image with respect to the display section (21) when the vehicle is traveling straight ahead is defined as an optical axis position when traveling straight ahead,
An optical axis position of the image with respect to the display section (21) when the vehicle is traveling on a curve is defined as a curve optical axis position;
The video signal generating means (13) shifts the timing of the horizontal synchronizing signal included in the video signal so that the optical axis position at the time of the curve is shifted to a curved side from the optical axis position at the time of the straight traveling. A display system for a vehicle, wherein the video signal is generated.
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