JP2009090689A - ヘッドアップディスプレイ - Google Patents
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Abstract
【課題】 対象物までの距離に関わらずドライバに虚像を視認させることができると同時に、虚像の奥行きに関する違和感を低減できるヘッドアップディスプレイの提供。
【解決手段】 ドライバ９が視認可能な範囲内における虚像８の表示サイズに、最大画像サイズと最小画像サイズの制限を設けると共に、この最大画像サイズと最小画像サイズの間で対象物Ａ１までの距離に基づいて虚像８の表示サイズを変更する画像サイズ変更部１２と、最大画像サイズの虚像８または最小画像サイズの虚像８に、対象物Ａ１までの距離に応じて虚像８に奥行き感を生じさせる奥行き情報を付加する奥行き情報付加演算部１３（奥行き情報付加合成部１４共）を備えることとした。
【選択図】 図２
【解決手段】 ドライバ９が視認可能な範囲内における虚像８の表示サイズに、最大画像サイズと最小画像サイズの制限を設けると共に、この最大画像サイズと最小画像サイズの間で対象物Ａ１までの距離に基づいて虚像８の表示サイズを変更する画像サイズ変更部１２と、最大画像サイズの虚像８または最小画像サイズの虚像８に、対象物Ａ１までの距離に応じて虚像８に奥行き感を生じさせる奥行き情報を付加する奥行き情報付加演算部１３（奥行き情報付加合成部１４共）を備えることとした。
【選択図】 図２
Description
本発明は、ヘッドアップディスプレイの技術分野に関する。
従来、表示器の表示像をフロントガラスに反射させて、この反射した表示像の虚像をドライバに見せるようにしたヘッドアップディスプレイの技術が公知になっている（特許文献１参照）。
また、虚像の表示サイズを変化させて奥行き感を持たせることにより、ドライバの運転支援を行うことが提案されている（特許文献２参照）。
特開平０９−３５１７７号公報
特開２００６−１７６２６号公報
また、虚像の表示サイズを変化させて奥行き感を持たせることにより、ドライバの運転支援を行うことが提案されている（特許文献２参照）。
しかしながら、従来の発明にあっては、虚像の表示サイズを線形に変化させているため、遠方の虚像は非常に小さくなる一方、至近の虚像は非常に大きくなって、視認できなくなるという問題点があった。
加えて、虚像の結像位置はドライバから常に一定距離の位置にあるため、虚像に奥行き感が生じず、違和感が大きいという問題点があった。
そこで、虚像の結像位置を変化させることが考えられるが、この場合には、装置の大型化やコストアップが必須となり、実際上の採用が困難となる。
そこで、虚像の結像位置を変化させることが考えられるが、この場合には、装置の大型化やコストアップが必須となり、実際上の採用が困難となる。
本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、装置の大型化やコストアップを招くことなく、対象物までの距離に関わらずドライバに虚像を視認させることができると同時に、虚像の奥行きに関する違和感を低減できるヘッドアップディスプレイを提供することである。
本発明の請求項１記載の発明では、表示器の表示像をフロントガラスに反射させて、この反射した表示像の虚像をドライバの視界に重畳して表示すると共に、車両前方の対象物を前記虚像の表示対象にしたヘッドアップディスプレイであって、前記ドライバが視認可能な範囲内における前記虚像の表示サイズに、最大画像サイズと最小画像サイズの制限を設けると共に、この最大画像サイズと最小画像サイズの間で対象物までの距離に基づいて虚像の表示サイズを変更する画像サイズ変更手段と、前記最大画像サイズの虚像または最小画像サイズの虚像に、対象物までの距離に応じて虚像に奥行き感を生じさせる奥行き情報を付加する奥行き情報付加手段を備えることを特徴とする。
本発明の請求項１記載の発明にあっては、表示器の表示像をフロントガラスに反射させて、この反射した表示像の虚像をドライバの視界に重畳して表示すると共に、車両前方の対象物を前記虚像の表示対象にしたヘッドアップディスプレイであって、前記ドライバが視認可能な範囲内における前記虚像の表示サイズに、最大画像サイズと最小画像サイズの制限を設けると共に、この最大画像サイズと最小画像サイズの間で対象物までの距離に基づいて虚像の表示サイズを変更する画像サイズ変更手段と、前記最大画像サイズの虚像または最小画像サイズの虚像に、対象物までの距離に応じて虚像に奥行き感を生じさせる奥行き情報を付加する奥行き情報付加手段を備えるため、装置の大型化やコストアップを招くことなく、対象物までの距離に関わらずドライバに虚像を視認させることができると同時に、虚像の奥行きに関する違和感を低減できる。
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
以下、実施例１を説明する。
図１は実施例１のヘッドアップディスプレイが採用された車両を説明する図、図２は実施例１のコントローラの構成を説明する図、図３は実施例１の対象物の一例を示す図（ａ）と、撮像された画像を示す図（ｂ）である。
図４は実施例１の画像の加工を説明する図、図５は実施例１のドライバから見た虚像を説明する図、図６〜１２は実施例１のヘッドアップディスプレイのコントローラによる処理を説明するフローチャート図である。
図１は実施例１のヘッドアップディスプレイが採用された車両を説明する図、図２は実施例１のコントローラの構成を説明する図、図３は実施例１の対象物の一例を示す図（ａ）と、撮像された画像を示す図（ｂ）である。
図４は実施例１の画像の加工を説明する図、図５は実施例１のドライバから見た虚像を説明する図、図６〜１２は実施例１のヘッドアップディスプレイのコントローラによる処理を説明するフローチャート図である。
先ず、全体構成を説明する。
図１に示すように、実施例１のヘッドアップディスプレイ１は、車両２のインストパネル３内に設けられた光源４から表示器（ＬＣＤ）５に光を投光し、表示器５に表示した表示画像を鏡６でフロントガラス７に反射させることにより、虚像８をドライバ９の視界に重畳して表示するものである。
また、実施例１の鏡６は傾斜角度を任意に変化させることができるようになっており、フロントガラス７への反射位置を任意の位置に設定できるようになっている。
図１に示すように、実施例１のヘッドアップディスプレイ１は、車両２のインストパネル３内に設けられた光源４から表示器（ＬＣＤ）５に光を投光し、表示器５に表示した表示画像を鏡６でフロントガラス７に反射させることにより、虚像８をドライバ９の視界に重畳して表示するものである。
また、実施例１の鏡６は傾斜角度を任意に変化させることができるようになっており、フロントガラス７への反射位置を任意の位置に設定できるようになっている。
また、表示器５の表示像の表示制御はコントローラ１０で行っている。
図２に示すように、コントローラ１０は、図外のＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、及びＲＡＭ（Random Access Memory）を備える他、ＲＯＭに記憶された後述する各種処理のプログラムを読み出してＣＰＵで実行することによって、対象物画像抽出部１１、画像サイズ変更部１２、奥行き情報付加演算部１３、奥行き情報付加合成部１４、表示画像作成部１５の機能的な各部を備える。
図２に示すように、コントローラ１０は、図外のＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、及びＲＡＭ（Random Access Memory）を備える他、ＲＯＭに記憶された後述する各種処理のプログラムを読み出してＣＰＵで実行することによって、対象物画像抽出部１１、画像サイズ変更部１２、奥行き情報付加演算部１３、奥行き情報付加合成部１４、表示画像作成部１５の機能的な各部を備える。
また、コントローラ１０は、表示器５以外の各種機器１６に接続され、これらから各種の情報を取得できるようになっている。
実施例１では、ナビゲーション１６ａからの現在地、日時、方位、誘導中の経路を含む情報と、照度センサ１６ｂからの車外周囲の明るさの情報と、車両前方に設置されたカメラ１６ｃからの車両前方の画像と、ＥＣＵ（Engine Control Unit）を介した車速センサ１６ｄからの車速の情報を取得できるようになっている。
実施例１では、ナビゲーション１６ａからの現在地、日時、方位、誘導中の経路を含む情報と、照度センサ１６ｂからの車外周囲の明るさの情報と、車両前方に設置されたカメラ１６ｃからの車両前方の画像と、ＥＣＵ（Engine Control Unit）を介した車速センサ１６ｄからの車速の情報を取得できるようになっている。
対象物画像抽出部１１は、例えば、図３（ａ）に示すように、ナビゲーション１６ａが車両２を車両前方の交差点で左折する経路の誘導を行っている際に、経路の誘導ポイントとなる対象物Ａ１（実施例１では建物）をカメラ１６ｃで撮像して、図３（ｂ）に示すような画像Ｃ１を取得する。
その後、画像Ｃ１から対象物Ａ１を公知のパターンマッチングにより特定・抽出して、図４（ａ）に示すような画像Ｃ２を作成する。
その後、画像Ｃ１から対象物Ａ１を公知のパターンマッチングにより特定・抽出して、図４（ａ）に示すような画像Ｃ２を作成する。
画像サイズ変更部１２は、後述する画像サイズ変更処理によって、画像Ｃ２をドライバ９に視認可能な大きさに拡縮してサイズ変更することにより、図４（ｂ）に示すような画像Ｃ３を作成する。
なお、図４（ｂ）では画像Ｃ２を拡大して画像Ｃ３を作成した場合を図示している。
なお、図４（ｂ）では画像Ｃ２を拡大して画像Ｃ３を作成した場合を図示している。
奥行き情報付加演算部１３は、画像Ｃ３に後述する奥行き情報付加手法をナビゲーション１６ａ、照度センサ１６ａ、車速センサ１６ｄ等の情報から、どの付加を行うかを判断し、その加工度合いの調整を光源位置テーブル１３ａ、青み量テーブル１３ｂ、肌理テーブル１３ｃを参照しながら演算する。
奥行き情報付加合成部１４は、奥行き情報付加演算部１３に従って画像Ｃ３に奥行き情報を付加する処理を行うことにより、図４（ｃ）に示すような画像Ｃ４を作成する。
なお、図４（ｃ）では画像Ｃ３に後述する陰影処理を合成して陰影を厚くした画像Ｃ４を作成した場合を図示している。
なお、図４（ｃ）では画像Ｃ３に後述する陰影処理を合成して陰影を厚くした画像Ｃ４を作成した場合を図示している。
表示画像作成部１５は、画像Ｃ４を表示器５に出力する。
この際、図５に示すように、表示器５の表示画像に表示された画像Ｃ５の虚像８は鏡６の角度調整によってドライバ９の視界、詳細にはドライバ９から対象物Ａ１が見える位置に重畳して見えるようになっている。
この際、図５に示すように、表示器５の表示画像に表示された画像Ｃ５の虚像８は鏡６の角度調整によってドライバ９の視界、詳細にはドライバ９から対象物Ａ１が見える位置に重畳して見えるようになっている。
次に、作用を説明する。
[コントローラによる虚像表示の制御]
次に、コントローラ１０による虚像表示の制御について説明する。
図６に示すように、先ず、ステップＳ１では、対象物画像抽出部１１で対象物の画像Ｃ２（図４（ａ）参照）を作成すると共に、各種機器１６から各情報を取得した後、ステップＳ２に移行する。
次に、コントローラ１０による虚像表示の制御について説明する。
図６に示すように、先ず、ステップＳ１では、対象物画像抽出部１１で対象物の画像Ｃ２（図４（ａ）参照）を作成すると共に、各種機器１６から各情報を取得した後、ステップＳ２に移行する。
ステップＳ２では、車両２と対象物Ａ１との距離ｄ（図３（ａ）参照）を取得した後、ステップＳ３に移行する。
なお、距離ｄは、カーナビゲーション１６ａによって取得するか、図示しないステレオカメラやレーザ測距装置等を用いて取得する。
なお、距離ｄは、カーナビゲーション１６ａによって取得するか、図示しないステレオカメラやレーザ測距装置等を用いて取得する。
ステップＳ３では、画像Ｃ２に対して、後述する画像サイズ変更処理を行って画像Ｃ３（図４（ｂ）参照）を作成した後、ステップＳ４に移行する。
[画像サイズ変更処理]
[画像サイズ変更処理]
ここで、画像サイズ変更処理とは、対象物Ａ１が遠方にあり、虚像８が小さくなってドライバ９による視認が困難になったり、対象物Ａ１が至近であり、虚像８が大きくなってドライバ９による視認が困難になるのを回避するために、画像Ｃ２を拡大・縮小してサイズ変更することにより、ドライバ９による虚像８の視認性を向上させるための処理である。
具体的には、図７に示すように、先ず、ステップＳ２０において、ｄ>ｄ１の場合にはステップＳ２１に移行し、ｄ１≧ｄ≧ｄ２の場合にはステップＳ２２に移行し、ｄ<ｄ２の場合にはステップＳ２３に移行する。
ここで、ｄ１は画像サイズを拡大し始める距離、ｄ２は画像サイズの拡大し終える距離が予め設定されている。
ステップＳ２１では、画像サイズＳ＝Ｓminに設定してステップＳ２４に移行する。
ステップＳ２２では、画像サイズＳ＝Ｓ＝ｄ１−ｄ／ｄ１−ｄ２・Ｓｄ＋Ｓminに設定してステップＳ２４に移行する。
ステップＳ２３では、画像サイズＳ＝Ｓmaxに設定してステップＳ２４に移行する。
ここで、Ｓminは最小画像サイズ、Ｓmaxは最大画像サイズ、ＳｄはＳmax−Ｓminの値がそれぞれ予め設定されている。
なお、ＳminとＳmaxの画像サイズは、ドライバ９から虚像８を視認可能な範囲に予め設定されており、Ｓminよりも画像サイズが小さくなると虚像８が小さくてドライバ９による視認が困難になり、Ｓmaxよりも画像サイズが大きくなると虚像８が大きくてドライバ９による視認が困難にときの値である。
ステップＳ２４では、ステップＳ２１〜２３のいずれかで設定された画像サイズに画像Ｃ２をサイズ変更して画像３を作成した後、ステップＳ４に移行する。
ここで、ｄ１は画像サイズを拡大し始める距離、ｄ２は画像サイズの拡大し終える距離が予め設定されている。
ステップＳ２１では、画像サイズＳ＝Ｓminに設定してステップＳ２４に移行する。
ステップＳ２２では、画像サイズＳ＝Ｓ＝ｄ１−ｄ／ｄ１−ｄ２・Ｓｄ＋Ｓminに設定してステップＳ２４に移行する。
ステップＳ２３では、画像サイズＳ＝Ｓmaxに設定してステップＳ２４に移行する。
ここで、Ｓminは最小画像サイズ、Ｓmaxは最大画像サイズ、ＳｄはＳmax−Ｓminの値がそれぞれ予め設定されている。
なお、ＳminとＳmaxの画像サイズは、ドライバ９から虚像８を視認可能な範囲に予め設定されており、Ｓminよりも画像サイズが小さくなると虚像８が小さくてドライバ９による視認が困難になり、Ｓmaxよりも画像サイズが大きくなると虚像８が大きくてドライバ９による視認が困難にときの値である。
ステップＳ２４では、ステップＳ２１〜２３のいずれかで設定された画像サイズに画像Ｃ２をサイズ変更して画像３を作成した後、ステップＳ４に移行する。
従って、実施例１では、画像サイズＣ３の最大値をＳmaxとし、最小値をＳminとして、これら両者の間で画像サイズＣ２を距離ｄに応じてドライバから虚像８を視認可能な範囲で拡大・縮小することになる。
これによって、対象物Ａ１が遠方にある場合や至近である場合に虚像８がドライバ９から視認困難になるのを回避するために、画像Ｃ２を拡大・縮小してサイズ変更することにより、ドライバ９による虚像８の視認性を向上させることができる。
図６に戻り、ステップＳ４では、ステップＳ２０において、ｄ>ｄ１またはｄ<ｄ２の場合にはステップＳ５に移行し、ｄ１≧ｄ≧ｄ２の場合にはステップＳ８に移行する。
ステップＳ５では、後述する奥行き情報付加手法を選択する。
[奥行き情報付加手法]
ここで、奥行き情報付加手法とは、画像Ｃ３に奥行き情報を付加することにより、ドライバ９に虚像８の奥行き感を持たせるための処理である。
ステップＳ５では、後述する奥行き情報付加手法を選択する。
[奥行き情報付加手法]
ここで、奥行き情報付加手法とは、画像Ｃ３に奥行き情報を付加することにより、ドライバ９に虚像８の奥行き感を持たせるための処理である。
具体的には、実施例１では、奥行き情報付加手法として、陰影処理、輝度処理、彩度処理、色相処理、肌理処理の５つの手法を用意しており、ステップＳ５ではこれらの中の１つまたは複数の手法を車両２の周囲の状況に応じて適宜選択する。なお、陰影処理は必須としても良い。
[陰影処理]
先ず、陰影処理について説明する。
図８に示すように、先ず、ステップＳ３０では、基本モデルとなる陰影画像を作成した後、ステップＳ３１に移行する。
ステップ３１ではナビゲーション１６ａから取得された現在位置、日時、方位の情報から、これらの情報と光源の位置が関連づけて予め記憶された光源位置テーブルを参照して光源位置を取得した後、ステップＳ３１に移行する。
ステップＳ３２では、陰影画像の陰影方向を設定した後、ステップＳ３３に移行する。
ステップＳ３３では、ステップＳ２０において、ｄ≧ｄ３の場合にはステップＳ３４に移行し、ｄ<ｄ３の場合にはステップＳ３５に移行する。
ここで、ｄ３には対象物に付加する陰影の最大ずらし量となる距離が予め設定されている。
ステップＳ３４では、陰影のずらし量Ｓｈ＝ｄ３／ｄ・Ｓｈmaxに設定してステップＳ３６に移行する
ここで、ずらし量Ｓｈmaxは最大ずらし量が予め設定されており、Ｓｈmaxよりもずらし量が大きくなると陰影が大きくなりすぎてドライバ９による視認が困難になるときの値である。
ステップＳ３５では、陰影のずらし量Ｓｈ＝Ｓｈmaxに設定してステップＳ３６に移行する。
ステップＳ３５では、画像Ｃ３に対して、ステップＳ３４またはステップＳ３５のいずれかで設定されたずらし量で陰影を合成した画像Ｃ４を作成して終了する。
先ず、陰影処理について説明する。
図８に示すように、先ず、ステップＳ３０では、基本モデルとなる陰影画像を作成した後、ステップＳ３１に移行する。
ステップ３１ではナビゲーション１６ａから取得された現在位置、日時、方位の情報から、これらの情報と光源の位置が関連づけて予め記憶された光源位置テーブルを参照して光源位置を取得した後、ステップＳ３１に移行する。
ステップＳ３２では、陰影画像の陰影方向を設定した後、ステップＳ３３に移行する。
ステップＳ３３では、ステップＳ２０において、ｄ≧ｄ３の場合にはステップＳ３４に移行し、ｄ<ｄ３の場合にはステップＳ３５に移行する。
ここで、ｄ３には対象物に付加する陰影の最大ずらし量となる距離が予め設定されている。
ステップＳ３４では、陰影のずらし量Ｓｈ＝ｄ３／ｄ・Ｓｈmaxに設定してステップＳ３６に移行する
ここで、ずらし量Ｓｈmaxは最大ずらし量が予め設定されており、Ｓｈmaxよりもずらし量が大きくなると陰影が大きくなりすぎてドライバ９による視認が困難になるときの値である。
ステップＳ３５では、陰影のずらし量Ｓｈ＝Ｓｈmaxに設定してステップＳ３６に移行する。
ステップＳ３５では、画像Ｃ３に対して、ステップＳ３４またはステップＳ３５のいずれかで設定されたずらし量で陰影を合成した画像Ｃ４を作成して終了する。
従って、陰影処理では、陰影のずらし量の最大値をＳｈmaxとして、対象物Ａ１との距離ｄに応じて適切なずらし量を合成した画像Ｃ４を作成することができる。
[輝度処理]
次に、輝度処理について説明する。
図９に示すように、先ず、ステップＳ４０では、照度センサ１６ｂから明るさを取得した後、ステップＳ４１に移行する。
ステップＳ４１では、ステップＳ２０において、ｄ≧ｄ４の場合にはステップＳ４２に移行し、ｄ４≧ｄ≧ｄ５の場合にはステップＳ４３に移行し、ｄ<ｄ５の場合にはステップＳ４４に移行する。
ここで、ｄ４は輝度を上昇し始める距離、ｄ５は輝度を上昇し終える距離がそれぞれ予め設定されている。
ステップＳ４２では、輝度Ｌ＝Ｌminに設定してステップＳ４５に移行する。
ステップＳ４３では、輝度Ｌ＝ｄ４−ｄ／ｄ４−ｄ５・Ｌｄ＋Ｌminに設定してステップＳ４５に移行する。
ステップＳ４４では、輝度Ｌ＝ＬmaxとしてステップＳ４５に移行する
ここで、Ｌminは最低値、Ｌmaxは最高輝度値、ＬｄはＬmax−Ｌminの値がそれぞれ予め設定され、Ｌminよりも輝度が低くなると虚像８が暗くてドライバ９による視認困難となり、Ｌmaxよりも輝度が高くなると虚像８が明るすぎてドライバ９による視認困難となるときの値である。
ステップＳ４５では、画像Ｃ３に対して、ステップＳ４２〜Ｓ４４のいずれかで設定された輝度で合成した画像Ｃ４を作成して終了する。
次に、輝度処理について説明する。
図９に示すように、先ず、ステップＳ４０では、照度センサ１６ｂから明るさを取得した後、ステップＳ４１に移行する。
ステップＳ４１では、ステップＳ２０において、ｄ≧ｄ４の場合にはステップＳ４２に移行し、ｄ４≧ｄ≧ｄ５の場合にはステップＳ４３に移行し、ｄ<ｄ５の場合にはステップＳ４４に移行する。
ここで、ｄ４は輝度を上昇し始める距離、ｄ５は輝度を上昇し終える距離がそれぞれ予め設定されている。
ステップＳ４２では、輝度Ｌ＝Ｌminに設定してステップＳ４５に移行する。
ステップＳ４３では、輝度Ｌ＝ｄ４−ｄ／ｄ４−ｄ５・Ｌｄ＋Ｌminに設定してステップＳ４５に移行する。
ステップＳ４４では、輝度Ｌ＝ＬmaxとしてステップＳ４５に移行する
ここで、Ｌminは最低値、Ｌmaxは最高輝度値、ＬｄはＬmax−Ｌminの値がそれぞれ予め設定され、Ｌminよりも輝度が低くなると虚像８が暗くてドライバ９による視認困難となり、Ｌmaxよりも輝度が高くなると虚像８が明るすぎてドライバ９による視認困難となるときの値である。
ステップＳ４５では、画像Ｃ３に対して、ステップＳ４２〜Ｓ４４のいずれかで設定された輝度で合成した画像Ｃ４を作成して終了する。
従って、輝度処理では、輝度の最大値をＬmaxとし、最小値をＬminとして対象物Ａ１との距離ｄに応じて適切な輝度で合成した画像Ｃ４を得ることができる。
この処理は、例えば夜などに輝度が目立つ状況等に用いると好適である。
この処理は、例えば夜などに輝度が目立つ状況等に用いると好適である。
[彩度処理]
次に、彩度処理について説明する。
図１０に示すように、先ず、ステップＳ５０では、ステップＳ２において、ｄ≧ｄ６の場合にはステップＳ５１に移行し、ｄ<ｄ６の場合にはステップＳ５２に移行する。
ここで、ｄ６は最大彩度となる距離が予め設定されている。
ステップＳ５１では、彩度Ｓａ＝ｄ６／ｄ・Ｓａmaxに設定してステップＳ５３に移行する
ステップＳ５２では、彩度Ｓａ＝Ｓａmaxに設定してステップＳ５３に移行する。
ここで、Ｓａmaxは最大彩度が予め設定され、Ｓａmaxよりも彩度が大きくなると虚像８をドライバ９が見づらくなるときの値である。
ステップＳ５３では、画像Ｃ３に対して、ステップＳ５１またはステップＳ５２で設定された彩度で合成した画像Ｃ４を作成して終了する。
次に、彩度処理について説明する。
図１０に示すように、先ず、ステップＳ５０では、ステップＳ２において、ｄ≧ｄ６の場合にはステップＳ５１に移行し、ｄ<ｄ６の場合にはステップＳ５２に移行する。
ここで、ｄ６は最大彩度となる距離が予め設定されている。
ステップＳ５１では、彩度Ｓａ＝ｄ６／ｄ・Ｓａmaxに設定してステップＳ５３に移行する
ステップＳ５２では、彩度Ｓａ＝Ｓａmaxに設定してステップＳ５３に移行する。
ここで、Ｓａmaxは最大彩度が予め設定され、Ｓａmaxよりも彩度が大きくなると虚像８をドライバ９が見づらくなるときの値である。
ステップＳ５３では、画像Ｃ３に対して、ステップＳ５１またはステップＳ５２で設定された彩度で合成した画像Ｃ４を作成して終了する。
従って、彩度処理では、彩度の最大値をＳａmaxとして対象物Ａ１との距離ｄに応じて適切な彩度で合成した画像Ｃ４を得ることができる。
この処理は、例えば天気がくもり空で、同色系のアスファルト道路上を走行しているときに用いると好適である。
この処理は、例えば天気がくもり空で、同色系のアスファルト道路上を走行しているときに用いると好適である。
[色相処理]
次に、色相処理について説明する。
図１１に示すように、先ず、ステップＳ６０では、配色を設定した後、ステップＳ６１に移行する。なお、配色は対象物Ａ１の種類やその部位等に応じて予めコントローラ１０のＲＯＭに記憶しておく。
ステップＳ６１では青み量の色相が時間と関連づけて記憶された青み量テーブルに基づいて青み量を設定した後、ステップＳ６２に移行する。
ステップＳ６３では、画像Ｃ３に対して、ステップＳ６１で設定された青み量で合成した画像Ｃ４を作成して終了する。
次に、色相処理について説明する。
図１１に示すように、先ず、ステップＳ６０では、配色を設定した後、ステップＳ６１に移行する。なお、配色は対象物Ａ１の種類やその部位等に応じて予めコントローラ１０のＲＯＭに記憶しておく。
ステップＳ６１では青み量の色相が時間と関連づけて記憶された青み量テーブルに基づいて青み量を設定した後、ステップＳ６２に移行する。
ステップＳ６３では、画像Ｃ３に対して、ステップＳ６１で設定された青み量で合成した画像Ｃ４を作成して終了する。
従って、色相処理では、画像Ｃ３青の寒色系の色を付加することにより、例えば、車外が暖色系に包まれる朝夕における虚像８の視認を良好にできる。
[肌理処理]
次に、肌理処理について説明する。
図１２に示すように、先ず、ステップＳ７０では、肌理（柄）の種類が記憶された肌理テーブルに基づいて肌理データを設定した後、ステップＳ７１に移行する。
ステップＳ７１では肌理の勾配を設定した後、ステップＳ７２に移行する。
ステップＳ７２では、画像Ｃ３に対して、ステップＳ７１で設定された勾配で肌理を合成した画像Ｃ４を作成して終了する。
次に、肌理処理について説明する。
図１２に示すように、先ず、ステップＳ７０では、肌理（柄）の種類が記憶された肌理テーブルに基づいて肌理データを設定した後、ステップＳ７１に移行する。
ステップＳ７１では肌理の勾配を設定した後、ステップＳ７２に移行する。
ステップＳ７２では、画像Ｃ３に対して、ステップＳ７１で設定された勾配で肌理を合成した画像Ｃ４を作成して終了する。
従って、肌理処理では、虚像８に肌理を設定することにより、視認性を向上できるようになっている。
この処理は、例えば上述した処理で十分な効果が得られない場合に用いると好適である。
図６に戻り、ステップＳ６では、奥行き情報付加合成部１４により、ステップＳ５で選択された奥行き情報付加の処理を行って、表示画像作成部１５により画像Ｃ５（表示画像）を作成する。
ステップＳ７では、ステップＳ６で作成された画像Ｃ５を表示器５から発してドライバ９に虚像表示して終了する。
ステップＳ７では、ステップＳ６で作成された画像Ｃ５を表示器５から発してドライバ９に虚像表示して終了する。
[ヘッドアップディスプレイの作動]
このように構成されたヘッドアップディスプレイ１を用いると、先ず、車両前方の画像Ｃ１から対象物Ａ１の画像Ｃ２を作成すると共に、各種機器１６から前述した各情報を取得する（ステップＳ１→ステップＳ２）。
次に、車両２と対象物Ａ１との距離ｄを取得する（ステップＳ３）。
このように構成されたヘッドアップディスプレイ１を用いると、先ず、車両前方の画像Ｃ１から対象物Ａ１の画像Ｃ２を作成すると共に、各種機器１６から前述した各情報を取得する（ステップＳ１→ステップＳ２）。
次に、車両２と対象物Ａ１との距離ｄを取得する（ステップＳ３）。
次に、画像Ｃ２を対象物Ａ１との距離ｄに応じて画像サイズを行う（ステップＳ４、ステップＳ２０〜Ｓ２４）。
この際、前述したように、画像サイズＣ３の最大値をＳmaxとし、最小値をＳminとして、これら両者の間で画像サイズＣ２を距離ｄに応じてドライバから虚像８を視認可能な範囲で拡大・縮小することにより、ドライバ９から虚像８が視認困難になる虞がなく、良好な虚像８の視認性を実現して運転支援できる。
なお、実施例１では、図３（ａ）において距離ｄ<ｄ２であり、図４（ｂ）に示すように、画像Ｃ２のサイズがＳｍａｘにサイズ変更されて拡大され、これによってドライバ９に遠方の虚像８を視認し易くしている例である。
この際、前述したように、画像サイズＣ３の最大値をＳmaxとし、最小値をＳminとして、これら両者の間で画像サイズＣ２を距離ｄに応じてドライバから虚像８を視認可能な範囲で拡大・縮小することにより、ドライバ９から虚像８が視認困難になる虞がなく、良好な虚像８の視認性を実現して運転支援できる。
なお、実施例１では、図３（ａ）において距離ｄ<ｄ２であり、図４（ｂ）に示すように、画像Ｃ２のサイズがＳｍａｘにサイズ変更されて拡大され、これによってドライバ９に遠方の虚像８を視認し易くしている例である。
次に、対象物Ａ１までの距離ｄを判定して（ステップＳ４）、画像Ｃ３が最大サイズまたは最小サイズにサイズ変更された場合には、奥行き情報付加手法を適宜選択して処理を行った後、表示器６で画像Ｃ５を出力して虚像８をドライバ９の視線に重畳して表示する（ステップＳ５〜Ｓ７）。
この際、陰影処理を選択して行った場合には、陰影のずらし量の最大値をＳｈmaxとして、対象物Ａ１との距離ｄに応じて適切なずらし量を合成した画像Ｃ４を作成することができる（ステップＳ３０〜Ｓ３５）。
実施例１では、図４（ａ）において距離ｄ<ｄ３であり、図４（ｂ）に示すように、画像Ｃ３に対して陰影の最大ずらし量が設定・合成され、これによって、図３（ｂ）と図５を比較して明白なように、遠方の虚像８を視認し易くしている例である。
実施例１では、図４（ａ）において距離ｄ<ｄ３であり、図４（ｂ）に示すように、画像Ｃ３に対して陰影の最大ずらし量が設定・合成され、これによって、図３（ｂ）と図５を比較して明白なように、遠方の虚像８を視認し易くしている例である。
また、輝度処理を選択して行った場合には、輝度の最大値をＬmaxとし、最小値をＬminとして対象物Ａ１との距離ｄに応じて適切な輝度で合成した画像Ｃ４を得ることができる（ステップＳ４０〜Ｓ４４）。
また、彩度処理を選択して行った場合には、輝度の最大値をＬmaxとして対象物Ａ１との距離ｄに応じて適切な彩度で合成した画像Ｃ４を得ることができる（ステップＳ５０〜Ｓ５３）。
また、色相処理を選択して行った場合には、画像Ｃ３に青の寒色系の色を合成することにより、虚像８の視認を良好にできる（ステップＳ６０〜Ｓ６２）。
また、肌理処理を選択して行った場合には、虚像８に肌理を設定して合成することにより、視認性を向上できるようになっている（ステップＳ７０〜Ｓ７２）。
これらにより、虚像６に奥行き情報を付加して奥行き感を生じさせることができ、ドライバ９の違和感を低減できる。
また、実施例１のように、特に遠方にある対象物Ａ１の虚像８を表示させる際に、陰影のずらし量を大きくできるため、虚像８を目立つようにしてドライバ９による視認性を良好にできる。
また、実施例１のように、特に遠方にある対象物Ａ１の虚像８を表示させる際に、陰影のずらし量を大きくできるため、虚像８を目立つようにしてドライバ９による視認性を良好にできる。
一方、画像Ｃ３が最大サイズと最小サイズの間のサイズに変更された場合には、画像Ｃ３に奥行き情報を施すことなく、表示器６で表示画像を出力して虚像８をドライバ９の視線に重畳して表示する（ステップＳ４→Ｓ７）
また、実施例１では、虚像６に奥行き情報が車速に関係なく付加され、これにより、車両の停止中であってもドライバ９に虚像８の奥行き感を生じさせることができる。
最後に、発明の効果を説明する。
以上、説明したように、実施例１のヘッドアップディスプレイ１にあっては、表示器５の表示像をフロントガラス７に反射させて、この反射した表示像の虚像８をドライバ９の視界に重畳して表示すると共に、車両前方の対象物Ａ１を虚像８の表示対象にしたヘッドアップディスプレイ１であって、ドライバ９が視認可能な範囲内における虚像８の表示サイズに、最大画像サイズと最小画像サイズの制限を設けると共に、この最大画像サイズと最小画像サイズの間で対象物Ａ１までの距離に基づいて虚像８の表示サイズを変更する画像サイズ変更部１２と、最大画像サイズの虚像８または最小画像サイズの虚像８に、対象物Ａ１までの距離に応じて虚像８に奥行き感を生じさせる奥行き情報を付加する奥行き情報付加演算部１３（奥行き情報付加合成部１４共）を備えるため、装置の大型化やコストアップを招くことなく、対象物Ａ１までの距離に関わらずドライバ９に虚像８を視認させることができると同時に、虚像８の奥行きに関する違和感を低減できる。
以上、説明したように、実施例１のヘッドアップディスプレイ１にあっては、表示器５の表示像をフロントガラス７に反射させて、この反射した表示像の虚像８をドライバ９の視界に重畳して表示すると共に、車両前方の対象物Ａ１を虚像８の表示対象にしたヘッドアップディスプレイ１であって、ドライバ９が視認可能な範囲内における虚像８の表示サイズに、最大画像サイズと最小画像サイズの制限を設けると共に、この最大画像サイズと最小画像サイズの間で対象物Ａ１までの距離に基づいて虚像８の表示サイズを変更する画像サイズ変更部１２と、最大画像サイズの虚像８または最小画像サイズの虚像８に、対象物Ａ１までの距離に応じて虚像８に奥行き感を生じさせる奥行き情報を付加する奥行き情報付加演算部１３（奥行き情報付加合成部１４共）を備えるため、装置の大型化やコストアップを招くことなく、対象物Ａ１までの距離に関わらずドライバ９に虚像８を視認させることができると同時に、虚像８の奥行きに関する違和感を低減できる。
即ち、本発明では、画像サイズが所定の最大画像サイズと最小画像サイズの範囲においては、画像Ｃ２を拡縮させることなく奥行き感を出すようにする。
一方、最大画像サイズまたは最小画像サイズでは画像サイズの拡縮が留まるが、その場合には別の奥行き情報を付加することにより奥行き感を生じさせることができる。
一方、最大画像サイズまたは最小画像サイズでは画像サイズの拡縮が留まるが、その場合には別の奥行き情報を付加することにより奥行き感を生じさせることができる。
また、奥行き情報を車速に関わらず虚像８に付加するようにしたため、車両の停止時であっても虚像８に奥行き感が得られる。
以上、実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
例えば、虚像の対象物の種類、数、大きさ、位置等は適宜設定できる。
例えば、虚像の対象物の種類、数、大きさ、位置等は適宜設定できる。
また、画像Ｃ２をカメラ１６ｃで撮像した元画像を切り出した画像（またはこの画像にトレース処理を施した画像）、あるいはパターンマッチングにより対象物を特定・抽出するために予め用意された画像に前述した処理を施して表示画像としても良い。
Ａ１ 対象物
１ ヘッドアップディスプレイ
２ 車両
３ インストパネル
４ 光源
５ 表示器
６ 鏡
７ フロントガラス
８ 虚像
９ ドライバ９
１０ コントローラ
１１ 対象物画像抽出部
１２ 画像サイズ変更部
１３ 奥行き情報付加演算部
１４ 奥行き情報付加合成部
１５ 表示画像作成部
１４ 各種機器
１６ａ ナビゲーション
１６ｂ 照度センサ
１６ｃ カメラ
１６ｄ 車速センサ
１ ヘッドアップディスプレイ
２ 車両
３ インストパネル
４ 光源
５ 表示器
６ 鏡
７ フロントガラス
８ 虚像
９ ドライバ９
１０ コントローラ
１１ 対象物画像抽出部
１２ 画像サイズ変更部
１３ 奥行き情報付加演算部
１４ 奥行き情報付加合成部
１５ 表示画像作成部
１４ 各種機器
１６ａ ナビゲーション
１６ｂ 照度センサ
１６ｃ カメラ
１６ｄ 車速センサ
Claims (2)
- 表示器の表示像をフロントガラスに反射させて、この反射した表示像の虚像をドライバの視界に重畳して表示すると共に、車両前方の対象物を前記虚像の表示対象にしたヘッドアップディスプレイであって、
前記ドライバが視認可能な範囲内における前記虚像の表示サイズに、最大画像サイズと最小画像サイズの制限を設けると共に、この最大画像サイズと最小画像サイズの間で対象物までの距離に基づいて虚像の表示サイズを変更する画像サイズ変更手段と、
前記最大画像サイズの虚像または最小画像サイズの虚像に、対象物までの距離に応じて虚像に奥行き感を生じさせる奥行き情報を付加する奥行き情報付加手段を備えることを特徴とするヘッドアップディスプレイ。 - 請求項１記載のヘッドアップディスプレイにおいて、
前記奥行き情報を車速に関わらず虚像に付加するようにしたことを特徴とするヘッドアップディスプレイ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007260219A JP2009090689A (ja) | 2007-10-03 | 2007-10-03 | ヘッドアップディスプレイ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007260219A JP2009090689A (ja) | 2007-10-03 | 2007-10-03 | ヘッドアップディスプレイ |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2009090689A true JP2009090689A (ja) | 2009-04-30 |
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|---|---|---|---|
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-
2007
- 2007-10-03 JP JP2007260219A patent/JP2009090689A/ja active Pending
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