JP2009262666A - 車両用ヘッドアップディスプレイ装置の調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 容易に位置調整を行うことができる車両用ヘッドアップディスプレイ装置の調整方法を提供すること。
【解決手段】 運転者検知カメラが撮影した運転者の目の位置に固定した調整用鏡の画像を表示する調整用ディスプレイの表示を見ながら車外検知カメラ、ヘッドアップディスプレイ及び運転者検知カメラの位置を調整するようにした。
【選択図】 図３

Description

本願発明は、車両用ヘッドアップディスプレイ装置の調整方法に関する。

この種の技術としては、特許文献１に記載の技術が開示されている。この公報では、運転者の目の位置や車間距離に基づいてヘッドアップディスプレイの表示位置が調整、制御されるものが開示されている。
特開２００４−３２２６８０号公報

上記従来技術では、ヘッドアップディスプレイの表示位置を制御して先行車両の直ぐ下の位置にヘッドアップディスプレイの表示が見えるようにしている。しかしながら、この制御行うためには車間距離を計測する測距装置、ヘッドアップディスプレイ、運転者の目の位置検出装置を高い精度で取り付けなければならず、位置調整が困難であった。

本発明は上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、容易に位置調整を行うことができる車両用ヘッドアップディスプレイ装置の調整方法を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明の車両用ヘッドアップディスプレイの調整方法においては、運転者検知カメラが撮影した画像を表示する調整用ディスプレイの表示を見ながら車外検知カメラ、ヘッドアップディスプレイ及び運転者検知カメラの位置を調整する調整方法であって、意匠を施した被撮影物を車両前方に固定するステップと、調整用鏡を運転者の目の位置であって前記意匠が中心に映るように固定するステップと、前記ヘッドアップディスプレイに表示された前記意匠が、前記ヘッドアップディスプレイの表示画面の中心に位置するように前記車外検知カメラの位置を調整するステップと、前記ヘッドアップディスプレイの表示画面が、前記調整用鏡の中心に映るように前記ヘッドアップディスプレイの位置を調整するステップと、前記運転者検知カメラに撮影された前記調整用鏡が、前記運転者検知カメラの撮影範囲の所定位置となるように前記運転者検知カメラの位置を調整するステップと、からなることを特徴とする。

調整用鏡には被撮影物とヘッドアップディスプレイの表示画面が重畳して映り、この調整用鏡を運転者検知カメラが撮影するため、調整用ディスプレイには被撮影物とヘッドアップディスプレイの表示画面が重畳した映像を表示することが可能となる。また、作業員は調整用ディスプレイを手元に移動して、各装置の調整を行うことが可能となる。よって、車外検知カメラ、ヘッドアップディスプレイ、運転者検知カメラの取付位置、角度を高い精度で容易に調整することができ、作業性の向上を図ることができる。

以下、本発明の車両用ヘッドアップディスプレイ装置１の調整方法を実現する最良の形態を、実施例１に基づいて説明する。

［構成］
図１は、実施例１の車両用ヘッドアップディスプレイ装置１の構成図である。
車両用ヘッドアップディスプレイ装置１は、車外検知カメラ２、ヘッドアップディスプレイ４、運転者検知カメラ５、制御部６から構成されている。

車外検知カメラ２は前方の障害物等の画像を撮影し、撮影した前方画像を制御部６に出力する。運転者検知カメラ５は運転者の顔を撮影し、撮影した運転者の顔の画像を制御部６に出力する。制御部６は、車外検知カメラ２、運転者検知カメラ５からの画像に基づいてヘッドアップディスプレイ４の表示部に表示する画像信号を演算してヘッドアップディスプレイ４に出力する。ヘッドアップディスプレイ４は、制御部６からの画像信号に基づいてウィンドシールド３に各種情報を出力する。

図２は、実施例１の車両用ヘッドアップディスプレイ装置１の制御ブロック図である。
制御部６は、障害物検出部６０、運転者状態判断部６１、運転状態判断部６２、表示制御部６３から構成されている。

障害物検出部６０は、車外検知カメラ２から先行車両等の前方画像を入力し、前方の障害物有無や障害物までの距離等を演算して、演算した情報を運転状態判断部６２へ出力する。

運転者状態判断部６１は、運転者検知カメラ５から運転者の顔の画像を入力し、運転者の目の位置や視線の方向、表情等から運転者の状態を判断して、判断結果を運転状態判断部６２に出力する。この運転者の状態とは、例えば運転者が注意を向けている方向、運転者の覚醒度、運転者の変更またはシートポジションの変更による運転姿勢の変化等を示す。

運転状態判断部６２は、障害物検出部６０からの入力情報と、運転者状態判断部６１からの入力情報に基づいて運転状態を判断して、判断結果を表示制御部６３に出力する。この運転状態とは、例えば障害物との距離が近づいているにも関わらず運転者が障害物方向に視線を向けていない状態や、運転者の覚醒度が低い状態等を示す。

表示制御部６３は、運転状態判断部６２からの入力情報に基づいてヘッドアップディスプレイ４の表示部に表示する画像信号を演算して、演算して画像信号をヘッドアップディスプレイ４に出力する。また表示制御部６３は後述する調整用ディスプレイ７が接続されているときには、運転者検知カメラ５が撮影した画像をこの調整用ディスプレイ７に出力する。

図３は車両用ヘッドアップディスプレイ装置１の調整を行う際に必要な構成について説明する図である。
車両用ヘッドアップディスプレイ装置１の調整を行う際には、前述の車両用ヘッドアップディスプレイ装置１に加え、調整用ディスプレイ７、調整用鏡８、調整用の被撮影物９を用いる。

被撮影物９は、車両の前方に固定されており、車両側の側面に水平方向と垂直方向とに線を引いた「十」字型の意匠（以下、十字９２）が施されている。調整用鏡８は、運転者が運転席に座った状態の目の位置であって、被撮影物９の十字が調整用鏡８の中心に映るように固定する。
調整用ディスプレイ７は、制御部６に接続されて運転者検知カメラ５が撮影した画像、つまり調整用鏡８の画像が表示される。この調整用ディスプレイ７は、車外検知カメラ２、ヘッドアップディスプレイ４、運転者検知カメラ５を調整するときには、各装置を調整し易い場所まで持ち運ぶことができるようにしている。

［調整用ディスプレイの表示画像］
調整用鏡８には、被撮影物９の十字９２とヘッドアップディスプレイ４の表示画面とが重畳した状態で映っている。調整用ディスプレイ７には、この調整用鏡８を撮影した運転者検知カメラ５の映像が表示されているため、運転席に座ってみているように被撮影物９の十字９２とヘッドアップディスプレイ４の表示画面と重畳して見ることができる。
図４は、調整用ディスプレイ７に表示される画像について説明する図である。図４（ａ）は調整用鏡８の映像（以下、調整用鏡映像８０を言う）である。実際には調整用鏡映像８０は点線で表示されないが、他の画像と区別するため調整用鏡映像８０を点線で示している。

図４（ｂ）は、運転者検知カメラ５の撮影範囲５０を示す。撮影範囲５０には、運転者検知カメラ５の位置を調整する際に用いる運転者検知カメラ調整用マーク５１が表示される。この運転者検知カメラ調整用マーク５１に調整用鏡映像８０の外枠を合わせることにより、運転者検知カメラ５は撮影範囲５０の中心に運転者の顔を撮影することができる。

図４（ｃ）は、ヘッドアップディスプレイ４の表示範囲の映像（以下、表示範囲映像４０と言う）である。実際には表示範囲映像４０は一点鎖線で表示されないが、他の画像と区別するため表示範囲映像４０の枠を一点鎖線で示している。ヘッドアップディスプレイ４は、車外検知カメラ２の位置の調整を行うときに用いる車外検知カメラ調整用マーク４１を表示する。車外検知カメラ調整用マーク４１の「T」字型の足の部分に後述する第１十字映像９０を一致させることにより、表示範囲映像４０の中心に第１十字映像９０が表示されることとなる。

図４（ｄ）は、車外検知カメラ２が撮影した被撮影物９の十字９２の映像（以下、第１十字映像９０と言う）である。
図４（ｅ）は、調整用鏡８に映っている被撮影物９の十字９２の映像（以下、第２十字映像９１と言う）である。実際には第２十字映像９１は点線で表示されないが、第１十字映像９０と区別するために第２十字映像９１を点線で表示している。

図５は、調整用ディスプレイ７に表示される映像であり、図５（ａ）は車外検知カメラ２、ヘッドアップディスプレイ４、運転者検知カメラ５の位置が正確に調整されているときの映像であり、図５（ｂ）は正確に調整されていないときの映像である。

車外検知カメラ２、ヘッドアップディスプレイ４、運転者検知カメラ５の位置が正確に調整されているときは、調整用鏡映像８０、表示範囲映像４０、第１十字映像９０、第２十字映像９１は撮影範囲５０の中心に位置する。一方、車外検知カメラ２、ヘッドアップディスプレイ４、運転者検知カメラ５の取付位置、角度が正確に調整されていないときは、調整用鏡映像８０、表示範囲映像４０、第１十字映像９０、第２十字映像９１は撮影範囲５０の中心からずれている。

［調整作業］
図６は車両用ヘッドアップディスプレイ装置１の調整作業の流れを示すフローチャートである。以下、車両用ヘッドアップディスプレイ装置１の調整作業の流れについてステップ毎に説明する。

ステップＳ１では、車両を所定位置に停止して、ステップＳ２の作業に移る。
ステップＳ２では、調整用鏡８、被撮影物９を所定位置に固定して、ステップＳ３の作業に移る。ここで被撮影物９は、ヘッドアップディスプレイ４の表示部分を重畳させたい部分の位置となるように固定する。また調整用鏡８は、運転者の目の位置であって、調整用鏡８に被撮影物９の十字が中心に映るように固定する。

ステップＳ３では、車外検知カメラ２で被撮影物９を撮影しヘッドアップディスプレイ４に出力して、ステップＳ４の作業に移る。
ステップＳ４では、車外検知カメラ調整用マーク４１と共に、車外検知カメラ２が撮影した被撮影物９の画像をヘッドアップディスプレイ４に表示して、

ステップＳ５では、ヘッドアップディスプレイ４の表示画面と被撮影物９とが調整用鏡８に映っていることを確認して、ステップＳ６の作業へ移る。
ステップＳ６では、運転者検知カメラ５により調整用鏡８を撮影し調整用ディスプレイ７に出力してステップＳ７の作業へ移る。

ステップＳ７では、調整用ディスプレイ７の画像を確認して、ステップＳ８へ移る。
ステップＳ８では、調整用ディスプレイ７の画像を確認したときに、車外検知カメラ２、ヘッドアップディスプレイ４、運転者検知カメラ５の取付位置、角度の調整が必要であるか否かを判断し、調整の必要があるときにはステップＳ９の作業へ移り、調整の必要がないときには処理を終了する。

ステップＳ９では、調整用ディスプレイ７を見ながら、車外検知カメラ２、ヘッドアップディスプレイ４、運転者検知カメラ５の取付位置、角度を調整して処理を終了する。

図７は、図６のステップＳ９において調整用ディスプレイ７を見ながら行われる車外検知カメラ２、ヘッドアップディスプレイ４、運転者検知カメラ５の取付位置、角度の調整について説明する図である。
図７（ａ）は、車外検知カメラ２、ヘッドアップディスプレイ４、運転者検知カメラ５の位置が正確に調整されていないときの画像である。調整用鏡映像８０、表示範囲映像４０、第１十字映像９０、第２十字映像９１は撮影範囲５０の中心からずれている。

まず、車外検知カメラ２を調整して、ヘッドアップディスプレイ４の表示部分の中心に被撮影物９が表示されるようにする。図７（ｂ），（ｃ）は、車外検知カメラ２の調整前後の画像である。図７（ｂ）の調整前の画像に示すように、車外検知カメラ調整用マーク４１に対して第１十字映像９０が図の左方向に幅A、下方向に幅Bずれている。このとき、第１十字映像９０が図の右方向に幅A、上方向に幅B移動するように車外検知カメラ２を調整すると、表示範囲映像４０の中心に第１十字映像９０が表示される（図７（ｃ））。

次に、ヘッドアップディスプレイ４を調整して、調整用鏡８の中心にヘッドアップディスプレイ４の表示部分が映るようにする。図７（ｄ），（ｅ）は、ヘッドアップディスプレイ４の調整前後の画像である。図７（ｄ）の調整前の画像に示すように、第１十字映像９０に対して第２十字映像９１が図の左方向に幅Ｃ、上方向に幅Ｄずれている。このとき、第２十字映像９１が図の右方向に幅Ｃ、下方向に幅Ｄ移動するようにヘッドアップディスプレイ４を調整すると、調整用鏡映像８０の中心に表示範囲映像４０が表示される（図７（ｅ））。

次に、運転者検知カメラ５を調整して、調整用鏡８が撮影範囲５０の中心に位置するようにする。図７（ｆ），（ｇ）は、運転者検知カメラ５の調整前後の画像である。図７（ｆ）の調整前の画像に示すように、運転者検知カメラ調整用マーク５１に対して調整用鏡映像８０の枠が図の右方向に幅Ｅ、上方向に幅Ｆずれている。このとき、調整用鏡映像８０が左方向に幅Ｅ、下方向に幅Ｆ移動するように運転者検知カメラ５を調整すると、撮影範囲５０の中心に調整用鏡映像８０が表示される。

上記の調整作業によって、車外検知カメラ２、ヘッドアップディスプレイ４、運転者検知カメラ５の位置が正確に調整され、調整用鏡映像８０、表示範囲映像４０、第１十字映像９０、第２十字映像９１は撮影範囲５０の中心に位置する。

［作用］
運転者の視線上に、実風景とヘッドアップディスプレイ４の表示とを重畳させるためには車外検知カメラ２、ヘッドアップディスプレイ４、運転者検知カメラ５の取付位置、角度を高い精度で取り付けなければならない。しかしながら、離れた位置にある３つの装置を相互に調整することは困難であった。

そこで実施例１の車両用ヘッドアップディスプレイ装置１の調整方法においては、運転者検知カメラが撮影した画像を表示する調整用ディスプレイ７の表示を見ながら車外検知カメラ２、ヘッドアップディスプレイ４及び運転者検知カメラ５の位置を調整するようにした。具体的には、意匠を施した被撮影物９を車両前方に固定し、調整用鏡８を運転者の目の位置であって意匠が中心に映るように固定し、ヘッドアップディスプレイ４に表示された意匠が、ヘッドアップディスプレイ４の表示画面の中心に位置するように車外検知カメラ２の位置を調整し、ヘッドアップディスプレイ４の表示画面が、調整用鏡８の中心に映るようにヘッドアップディスプレイ４の位置を調整し、運転者検知カメラ５に撮影された調整用鏡８が、運転者検知カメラ５の撮影範囲の所定位置となるように運転者検知カメラ５の位置を調整するようにした。

調整用ディスプレイ７には運転席に座って見ているように被撮影物９の十字９２とヘッドアップディスプレイ４の表示画面と重畳した映像を表示することが可能となる。また、作業員は調整用ディスプレイ７を手元に移動して、各装置の調整を行うことが可能となる。よって、車外検知カメラ２、ヘッドアップディスプレイ４、運転者検知カメラ５の取付位置、角度を高い精度で容易に調整することができ、作業性の向上を図ることができる。

また、ヘッドアップディスプレイ４は、ヘッドアップディスプレイ４の表示画面の中心示す車外検知カメラ調整用マーク４１を表示するようにした。
よって、ヘッドアップディスプレイ４に表示された意匠が、ヘッドアップディスプレイ４の表示画面の中心に位置するように車外検知カメラ２を調整することが容易になり、作業性の向上を図ることができる。

また、運転者検知カメラ５は、運転者検知カメラ５の撮影範囲の中心位置を示す運転者検知カメラ調整用マーク５１を出力するようにした。
よって、運転者検知カメラ５に撮影された調整用鏡８が、運転者検知カメラ５の撮影範囲の所定位置となるように運転者検知カメラ５を調整することが容易になり、作業性の向上を図ることができる。

また、被撮影物９の意匠を十字とした。
よって、各装置の調整を行うときに上下方向、左右方向のずれを認識することが容易となり、作業性の向上を図ることができる。

［効果］
実施例１の車両用ヘッドアップディスプレイ装置１の調整方法の効果について以下に列記する。

（１）車両前方を撮影する車外検知カメラ２と、車外検知カメラ２が撮影した映像をウィンドシールド３に表示するヘッドアップディスプレイ４と、運転者を撮影する運転者検知カメラ５と、を有する車両用ヘッドアップディスプレイ装置１の調整方法において、運転者検知カメラ５が撮影した画像を表示する調整用ディスプレイ７の表示を見ながら車外検知カメラ２、ヘッドアップディスプレイ４及び運転者検知カメラ５の位置を調整する調整方法であって、意匠を施した被撮影物９を車両前方に固定するステップと、調整用鏡８を運転者の目の位置であって意匠が中心に映るように固定するステップと、ヘッドアップディスプレイ４に表示された意匠が、ヘッドアップディスプレイ４の表示画面の中心に位置するように車外検知カメラ２の位置を調整するステップと、ヘッドアップディスプレイ４の表示画面が、調整用鏡８の中心に映るようにヘッドアップディスプレイ４の位置を調整するステップと、運転者検知カメラ５に撮影された調整用鏡８が、運転者検知カメラ５の撮影範囲の所定位置となるように運転者検知カメラ５の位置を調整するステップとを行うようにした。

調整用ディスプレイ７には、運転席に座って見ているように被撮影物９の十字９２とヘッドアップディスプレイ４の表示画面と重畳した映像を表示することが可能となる。また、作業員は調整用ディスプレイ７を手元に移動して、各装置の調整を行うことが可能となる。よって、車外検知カメラ２、ヘッドアップディスプレイ４、運転者検知カメラ５の取付位置、角度を高い精度で容易に調整することができ、作業性の向上を図ることができる。

（２）ヘッドアップディスプレイ４は、ヘッドアップディスプレイ４の表示画面の中心示す車外検知カメラ調整用マーク４１を表示するようにした。
よって、ヘッドアップディスプレイ４に表示された意匠が、ヘッドアップディスプレイ４の表示画面の中心に位置するように車外検知カメラ２を調整することが容易になり、作業性の向上を図ることができる。

（３）運転者検知カメラ５は、運転者検知カメラ５の撮影範囲の所定位置を示す運転者検知カメラ調整用マーク５１を出力するようにした。
よって、運転者検知カメラ５に撮影された調整用鏡８が、運転者検知カメラ５の撮影範囲の所定位置となるように運転者検知カメラ５を調整することが容易になり、作業性の向上を図ることができる。

［他の実施例］
以上、本発明を実施するための最良の形態を、実施例１に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は、実施例１に限定されるものではなく、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、車外検知カメラ調整用マーク４１に車外検知カメラ２の調整量を示す車外検知カメラ調整目盛り４２を付すようにしても良い。図８は、車外検知カメラ調整用マーク４１に車外検知カメラ調整目盛り４２を付した図である。車外検知カメラ２の調整量を容易に把握することが可能となるため、作業性の向上を図ることができる。

また、運転者検知カメラ調整用マーク５１に運転者検知カメラ５の調整量を示す運転者検知カメラ調整目盛り５２を付すようにしても良い。図９は、運転者検知カメラ調整用マーク５１に運転者検知カメラ調整目盛り５２を付した図である。ヘッドアップディスプレイ４の調整量を容易に把握することが可能となるため、作業性の向上を図ることができる。

また、被撮影物９の意匠である十字９２にヘッドアップディスプレイ４の調整量を示すヘッドアップディスプレイ調整目盛り９３を付すようにしても良い。図１０は、十字９２にヘッドアップディスプレイ調整目盛り９３を付した図である。ヘッドアップディスプレイ４の調整量を容易に把握することが可能となるため、作業性の向上を図ることができる。

また、調整用鏡８は平面鏡の他、凸面鏡、凹面鏡等でも良い。また、調整用鏡８を運転者検知カメラ５の撮影範囲よりも大きい物を用いて、調整用鏡８に運転者検知カメラ調整用マーク５１を入れるようにしても良い。

実施例１の車両用ヘッドアップディスプレイ装置の構成図である 実施例１の車両用ヘッドアップディスプレイ装置の制御ブロック図である。 実施例１の車両用ヘッドアップディスプレイ装置の調整時の構成図である。 実施例１の調整用ディスプレイに表示される画像である。 実施例１の調整用ディスプレイに表示される画像である。 実施例１の車両用ヘッドアップディスプレイ装置の調整作業の流れを示すフローチャートである。 実施例１の調整用ディスプレイを見ながら行う各装置の調整を説明する図である。 その他の実施例の車外検知カメラ調整用マークに車外検知カメラ調整目盛りを付した図である。 その他の実施例の運転者検知カメラ調整用マークに運転者検知カメラ調整目盛りを付した図である。 その他の実施例の十字にヘッドアップディスプレイ調整目盛りを付した図である。

符号の説明

１ 車両用ヘッドアップディスプレイ装置
２ 車外検知カメラ
３ ウィンドシールド
４ ヘッドアップディスプレイ
５ 運転者検知カメラ
７ 調整用ディスプレイ
８ 調整用鏡
９ 被撮影物
４１ 車外検知カメラ調整用マーク
４２ 車外検知カメラ調整目盛り
５１ 運転者検知カメラ調整用マーク
５２ 運転者検知カメラ調整目盛り
９２ 十字
９３ ヘッドアップディスプレイ調整目盛り

Claims (7)

1. 車両前方を撮影する車外検知カメラと、
   該車外検知カメラが撮影した映像をウィンドシールドに表示するヘッドアップディスプレイと、
   運転者を撮影する運転者検知カメラと、
   を有する車両用ヘッドアップディスプレイ装置の調整方法において、
   前記運転者検知カメラが撮影した画像を表示する調整用ディスプレイの表示を見ながら前記車外検知カメラ、前記ヘッドアップディスプレイ及び前記運転者検知カメラの位置を調整する調整方法であって、
   意匠を施した被撮影物を車両前方に固定するステップと、
   調整用鏡を運転者の目の位置であって前記意匠が中心に映るように固定するステップと、
   前記ヘッドアップディスプレイに表示された前記意匠が、前記ヘッドアップディスプレイの表示画面の中心に位置するように前記車外検知カメラの位置を調整するステップと、
   前記ヘッドアップディスプレイの表示画面が、前記調整用鏡の中心に映るように前記ヘッドアップディスプレイの位置を調整するステップと、
   前記運転者検知カメラに撮影された前記調整用鏡が、前記運転者検知カメラの撮影範囲の所定位置となるように前記運転者検知カメラの位置を調整するステップと、
   からなることを特徴とする車両用ヘッドアップディスプレイ装置の調整方法。
2. 請求項１に記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置の調整方法において、
   前記ヘッドアップディスプレイは、前記ヘッドアップディスプレイの表示画面の中心示す車外検知カメラ調整用マークを表示することを特徴とする車両用ヘッドアップディスプレイ装置の調整方法。
3. 請求項２に記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置の調整方法において、
   前記車外検知カメラ調整用マークは、前記車外検知カメラの調整量を示す目盛りを有することを特徴とする車両用ヘッドアップディスプレイ装置の調整方法。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載に車両用ヘッドアップディスプレイ装置の調整方法において、
   前記運転者検知カメラは、前記運転者検知カメラの撮影範囲の所定位置を示す運転者検知カメラ調整用マークを出力することを特徴とする車両用ヘッドアップディスプレイ装置の調整方法。
5. 請求項４に記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置の調整方法において、
   前記運転者検知カメラ調整用マークは、前記運転者検知カメラの調整量を示す目盛りを有することを特徴とする車両用ヘッドアップディスプレイ装置の調整方法。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置の調整方法において、
   前記意匠を十字型の意匠としたことを特徴とする車両用ヘッドアップディスプレイ装置の調整方法。
7. 請求項６に記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置の調整方法において、
   前記十字型の意匠は、前記ヘッドアップディスプレイの調整量を示す目盛りを有することを特徴とする車両用ヘッドアップディスプレイ装置の調整方法。

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