JP2010125910A - Head-up display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ヘッドアップディスプレイ装置に関する。 The present invention relates to a head-up display device.
従来、ヘッドアップディスプレイ装置として特許文献1記載の技術が知られている。
また、人の顔の形状を検出する方法として特許文献2の記載の技術が知られている。
この発明によれば、照射器から格子形状の基準格子を人の顔に投影して、この投影された表示像から顔の形状を検出するようにしている。
Moreover, the technique of
According to the present invention, a grid-shaped reference grid is projected onto a human face from an irradiator, and the shape of the face is detected from the projected display image.
しかしながら、従来の発明において、表示像の虚像の位置を運転者の顔の向きや視線方向に合わせて視認性の向上等を図る場合には、以下に列記するような問題点があった。
即ち、照射器は運転者の顔の略正面から照射する必要があるが、例えば、照射器をインストパネル上に設置すると、光路、設置位置、意匠性、運転者の視界等の確保が困難となる。
However, in the conventional invention, when improving the visibility by aligning the position of the virtual image of the display image with the direction of the driver's face and the direction of the line of sight, there are problems listed below.
In other words, it is necessary to irradiate the irradiator from substantially the front of the driver's face.For example, if the irradiator is installed on the instrument panel, it is difficult to ensure the optical path, installation position, designability, driver's view, etc. Become.
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、光路、設置位置、意匠性、運転者の視界等の確保を実現しつつ、運転者に表示する表示像の虚像の位置を運転者の顔の向きや視線方向に合わせることにより、視認性の向上等を図ることができるヘッドアップディスプレイ装置を提供することである。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and the object of the present invention is to provide a display that is displayed to the driver while ensuring the optical path, the installation position, the design, the visibility of the driver, and the like. It is an object of the present invention to provide a head-up display device capable of improving the visibility by matching the position of the virtual image of the image with the direction of the driver's face and the direction of the line of sight.
請求項1記載の発明では、表示器に表示した表示像をフロントウィンドウシールドの反射面に照射して、運転者の顔に向けて反射させることにより、該運転者に該表示像の虚像を表示する虚像表示部と、上記表示器に並設された照射器から格子形状の基準格子をフロントウィンドウシールドの反射面に照射して、運転者の顔に向けて反射させることにより、該運転者の顔に基準格子を投影する投影表示部と、上記投影表示部によって運転者の顔に投影された基準格子を撮像する検出部と、上記検出部によって撮像された画像から運転者の顔の向きまたは視線方向を検出する顔検出部を備え、上記虚像表示部は、上記顔検出部で検出された運転者の顔の向きまたは視線方向に合わせた位置に上記表示像の虚像を表示することを特徴とする。 According to the first aspect of the present invention, the display image displayed on the display is irradiated onto the reflection surface of the front window shield and reflected toward the driver's face, thereby displaying a virtual image of the display image on the driver. By irradiating the reflecting surface of the front window shield with a lattice-shaped reference grating from the virtual image display unit that is arranged in parallel with the display device and reflecting it toward the driver's face, the driver's face A projection display unit that projects a reference grid onto a face; a detection unit that captures a reference grid projected onto the driver's face by the projection display unit; and a driver's face orientation or from an image captured by the detection unit A face detection unit that detects a line-of-sight direction is provided, and the virtual image display unit displays a virtual image of the display image at a position that matches the direction of the driver's face or the line-of-sight direction detected by the face detection unit. And
請求項1記載の発明では、表示器に並設された照射器から格子形状の基準格子をフロントウィンドウシールドの反射面に照射して、運転者の顔に向けて反射させることにより、該運転者の顔に基準格子を投影する投影表示部を備える。
そして、検出部によって運転者の顔に投影された基準格子を撮像し、虚像表示部が検出部で得られた画像から運転者の顔の向きまたは視線方向に合わせた位置に表示像の虚像を表示する。
これにより、光路、設置位置、意匠性、運転者の視界等の確保を実現しつつ、運転者に表示する表示像の虚像の位置を運転者の顔の向きや視線方向に合わせることにより、視認性の向上等を図ることができる。
In the first aspect of the invention, the reference grid in the form of a grid is irradiated on the reflecting surface of the front window shield from the illuminator arranged in parallel with the display unit, and reflected toward the driver's face, whereby the driver A projection display unit for projecting a reference grid onto the face.
Then, a reference grid projected on the driver's face is imaged by the detection unit, and the virtual image display unit displays a virtual image of the display image at a position that matches the driver's face direction or line-of-sight direction from the image obtained by the detection unit. indicate.
As a result, while ensuring the optical path, installation position, designability, driver's field of view, etc., the virtual image of the display image displayed to the driver is aligned with the driver's face direction and line-of-sight direction. The improvement of property etc. can be aimed at.
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
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装置を説明する全体図、図2は実施例1のHUDユニットのシステム構成図、図3、4は実施例1のヘッドアップディスプレイ装置の作用を説明する図、図5は実施例1の表示板の正面図である。
図6は実施例1の補正プログラムを説明するフローチャート図、図7は実施例1の実施例1の表示板の正面図であり、反射基準格子の位置ずれを説明する図、図8は実施例1の表示プログラムを説明するフローチャート図、図9は虚像表示の一例を説明する図である。
Example 1 will be described below.
FIG. 1 is a general view illustrating a head-up display device according to a first embodiment, FIG. 2 is a system configuration diagram of a HUD unit according to the first embodiment, and FIGS. 3 and 4 are diagrams illustrating the operation of the head-up display device according to the first embodiment. FIG. 5 is a front view of the display panel of the first embodiment.
FIG. 6 is a flowchart for explaining the correction program of the first embodiment, FIG. 7 is a front view of the display board of the first embodiment of the first embodiment, a diagram for explaining the positional deviation of the reflection reference grating, and FIG. FIG. 9 is a flowchart for explaining an example of virtual image display.
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装置1では、ヘッドアップディスプレイユニット2(以下、HUDユニット2と称す)と、このHUDユニット2と電気的に接続された赤外線カメラ3等が備えられている。
First, the overall configuration will be described.
As shown in FIG. 1, in the head-up
HUDユニット2は、車両のインストパネル4に上方へ向けて開口された開口部4aに臨んだ状態で表示器5の表示画面5aが設けられると共に、この表示画面5aはフロントウィンドウシールド6の反射面6aに向けて傾斜した状態で設置されている。
また、表示器5の表示画面5aは、図示しない光源によってフロントウィンドウシールド6側に投光されている。
これにより、表示画面5aに表示した表示像をフロントウィンドウシールド6の反射面6aに対して照射可能に設けられている。
なお、実施例1では反射面6aを所定面積範囲X1に限定しているが、この限りではない。
また、フロントウィンドウシールド6にコンバイナを設けて反射面6aとしても良い。
赤外線カメラ3は、ステアリングコラム7の上部に固定され、運転者8の顔に向けて配置されている。
The
Further, the
Thereby, the display image displayed on the
In addition, in Example 1, although the
Further, a combiner may be provided on the
The
次に、HUDユニット2について詳述する。
HUDユニット2には、表示器5の表示画面5aに並設して赤外線照射器9が設けられている。
この赤外線照射器9は、複数のLEDによるレーザー光により格子形状の基準格子をフロントウィンドウシールド6の反射面6aに対して照射可能に設けられている。
このレーザー光の波長は不可視領域に設定されている。なお、フーリエ変換ホログラムを利用しても良い。
図2に示すように、HUDユニット2には、CPU2a(Central Processing Unit)と、ROM2b(Read Only Memory)と、RAM2c(Random Access Memory)が備えられている。
さらに、投影表示部2dと、虚像表示部2eと、補正フィルタ部2fと、表示器用VRAM2gと、赤外線照射器用VRAM2hと、検出部2iと、顔検出部2jと、形状記憶部2kと、基準格子記憶部2m等が備えられている。
また、CPU2aがROM2bに記憶された後述の補正プログラムを実行することにより、補正部2nとしての機能を備えるようになっている。
Next, the
In the
The
The wavelength of this laser beam is set in the invisible region. Note that a Fourier transform hologram may be used.
As shown in FIG. 2, the
Further, the projection display unit 2d, the virtual image display unit 2e, the correction filter unit 2f, the
Further, the
その他、HUDユニット2は、前述した表示器5、赤外線照射器9、及び赤外線カメラ3の他、表示器5に表示する方法や内容に関連する各種機器及び各種センサ2oに電気的に接続されて通信可能に構成されている。
In addition, the
図3に示すように、投影表示部2dは、赤外線照射器用VRAM2hに記憶された格子形状の基準格子を赤外線照射器9に出力する。
これにより、赤外線照射器9は、基準格子をフロントウィンドウシールド6の反射面6aに照射した後、運転者8の顔に向けて反射させて、運転者8の顔に反射基準格子12を投影する。
なお、赤外線照射器9の光路を矢印線で示す。
検出部2iは、運転者8の顔に投影された反射基準格子12を赤外線カメラ3で撮像する。
顔検出部2jは、検出部2iで得られた画像から運転者8の顔の向きと視線方向を検出する。
As shown in FIG. 3, the projection display unit 2 d outputs a grid-shaped reference grid stored in the
As a result, the
The optical path of the
The
The
一方、虚像表示部2eは、補正フィルタ部2fを介して表示器用VRAM2gに一時的に記憶された表示像を表示器5に出力する。
これにより、表示器5は、表示像をフロントウィンドウシールド6の反射面6aに照射した後、運転者8の顔に向けて反射させることにより、運転者8に表示像の虚像13aを顔検出部2jで検出された顔の向きまたは視線方向に合わせた位置に表示できるようになっている。
On the other hand, the virtual image display unit 2e outputs the display image temporarily stored in the
As a result, the
形状記憶部2kは、フロントウィンドウシールド6の反射面6aの設計湾曲形状を非球面多項式の設定値に置き換えて記憶している。
即ち、この非球面多項式により、反射面6aの形状を特定できるようになっている。
The
That is, the shape of the reflecting
次に、作用を説明する。
<ヘッドアップディスプレイ装置の初期設定時について>
ヘッドアップディスプレイ装置1の初期設定時には、先ず、図4に示すように、運転者8の顔に相当する位置に観測面10aを有する表示板10を配置する。
この表示板10の観測面10aには、図5に示すような格子形状の理想基準格子11が描画されている。
Next, the operation will be described.
<Initial setting of head-up display device>
When the head-up
On the
次に、CPU2aがROM2bに記憶された補正プログラムを読み出して実行する。
図6に示すように、補正プログラムのステップS1では、先ず、投影表示部2dが、基準格子記憶部2mに予め記憶された基準格子を赤外線照射器用VRAM2hに一時的に記憶させた後、この基準格子を赤外線照射器9から出力する。
これにより、赤外線照射器9は基準格子をフロントウィンドウシールド6の反射面6aに照射させて、観測面10aに投影する(図4参照)。
Next, the
As shown in FIG. 6, in step S1 of the correction program, first, the projection display unit 2d temporarily stores the reference grid stored in advance in the reference
As a result, the
この際、基準格子記憶部2mに予め記憶されている基準格子は、反射面6aの湾曲形状に起因する基準格子の歪みを考慮した形状に予め設定されている。
しかしながら、現状のフロントウィンドウシールド6の反射面6aは、設計上の反射面とは異なり、製造寸法誤差や組み付け誤差が発生している。
即ち、フロントウィンドウシールド6の反射面6aは個々に面全体として異なる非球面多項式の設定値が成立しており、各個体毎(各車両毎)にそれぞれ異なる誤差が発生している。
従って、図7に示すように、フロントウィンドウシールド6の観測面10aに投影された反射基準格子12は、前述した誤差の分だけ観測面10aの理想基準格子11に対して位置ずれすることとなる。
At this time, the reference grating stored in advance in the reference
However, the
That is, the
Therefore, as shown in FIG. 7, the reflection reference grating 12 projected on the
次に、ステップS2では、検出部2iが赤外線カメラ3を介して観測面10aを撮像した後、ステップS3に移行する(図4参照)。
Next, in step S2, after the
次に、ステップS3では、補正部2nが検出部2iにより得られた画像から観測面10aの反射基準格子12が、観測面10aの理想基準格子11に一致するように形状記憶部2kの設定値を補正した後、ステップS4に移行する。
この際、補正部2nは両基準格子11,12において、それぞれ対応する格子形状の直交する交点同士の差異を比較し、これらが一致するように補正する。
具体的には、補正部2nは形状記憶部2kの設定値、即ち、非球面多項式の変数をある程度の値の範囲で変更することにより、両基準格子11,12の差異が小さく収束していくように非球面多項式を徐々に変更する。
そして、両基準格子11,12の差異が十分に小さな値になった時点での非球面多項式の設定値を実際のフロントウィンドウシールド6の非球面多項式の設定値として置き換える。
Next, in step S3, the setting value of the
At this time, the
Specifically, the
Then, the setting value of the aspheric polynomial when the difference between the
次に、ステップS4では、ステップS3で補正された非球面多項式の設定値が反映された補正後の基準格子を基準格子記憶部2mに記憶して補正プログラムを終了する。
Next, in step S4, the corrected reference lattice reflecting the setting value of the aspheric polynomial corrected in step S3 is stored in the reference
<ヘッドアップディスプレイ装置の初期設定後について>
ヘッドアップディスプレイ装置1の初期設定後には、CPU2aがROM2bに記憶された表示プログラムを読み出して実行する。
<After the initial setup of the head-up display device>
After the initial setting of the head-up
図8に示すように、表示プログラムのステップS10では、先ず、投影表示部2dが図6のステップS4で説明した基準格子記憶部2mに記憶されている補正後の基準格子を赤外線照射器9から出力させた後、ステップS11に移行する。
この結果、赤外線照射器9は、図3に示すように、基準格子をフロントウィンドウシールド6の反射面6aに照射して、運転者8の顔に向けて反射させることにより、運転者8の顔に反射基準格子12を投影する。
この際、反射基準格子12には現状のフロントウィンドウシールド6の反射面6aに応じた非球面多項式の設定値が反映されているため、フロントウィンドウシールド6の固体別による誤差に起因して、反射基準格子12の格子形状が歪む虞がない。
As shown in FIG. 8, in step S10 of the display program, first, the projection display unit 2d uses the
As a result, as shown in FIG. 3, the
At this time, the reflection reference grating 12 reflects the setting value of the aspherical polynomial corresponding to the
次に、ステップS20では、検出部2iが赤外線カメラ3を介して運転者8の顔に投影された反射基準格子12を撮像した後、ステップS30に移行する。
Next, in step S20, the
次に、ステップS30では、顔検出部2jが、検出部2iにより得られた画像から運転者8の顔の向きまたは視線方向を検出した後、ステップS40に移行する。
顔検出部2jは、運転者8の顔の凹凸により湾曲した反射基準格子12の湾曲形状により運転者8の顔の向きまたは視線方向を検出する。
この際、前述したように、反射基準格子12はフロントウィンドウシールド6の固体別による誤差に起因した歪みが発生しないため、運転者8の顔の向きまたは視線方向を高精度に検出できる。
Next, in step S30, the
The
At this time, as described above, the reflection reference grating 12 is not distorted due to an error caused by the individual
次に、ステップS40では、虚像表示部2eが、表示器5から表示像を出力して表示プログラムを終了する。
この結果、表示器5は、表示像をフロントウィンドウシールド6の反射面6aに照射して、運転者8の顔に向けて反射させることにより、運転者8に表示像の虚像13aを顔の向きまたは視線方向に合わせた位置に表示する(図3参照)。
この際、虚像表示部2eは、補正フィルタ部2fを介して現状のフロントウィンドウシールド6の反射面6aの非球面多項式の設定値を表示像の歪み補正分に反映させた後、虚像表示用VRAM2cに一時的に記憶して、表示器5に出力させている。
従って、フロントウィンドウシールド6の固体別による誤差に起因して、運転者8に虚像13aが歪んで見えるのを防止できる。
Next, in step S40, the virtual image display unit 2e outputs a display image from the
As a result, the
At this time, the virtual image display unit 2e reflects the set value of the aspherical polynomial of the
Therefore, it is possible to prevent the
なお、表示像の形状、大きさ、表示位置、種類(記号や文字、内容)、表示方法(表示タイミング、表示時間、表示間隔)等は適宜設定できる。
例えば、図9に示すように、各種機器及び各種センサ2oを速度センサ(車輪速センサ)とした場合には、運転者8の顔の向きまたは視線方向に合わせて速度表示を表示像13として虚像13aの表示を行う。
或いは、各種機器及び各種センサ2oを、車両前方に向けて設けられた可視光カメラと、この可視光カメラで得られた映像を解析して障害物の有無を判断する障害物検出部で構成した場合には、運転者8の顔の向きまたは視線方向に合わせて、且つ、障害物の周囲に合わせて一点鎖線の枠等を表示像13として虚像13aの表示を行う。
The shape, size, display position, type (symbol, character, content), display method (display timing, display time, display interval), and the like of the display image can be set as appropriate.
For example, as shown in FIG. 9, when various devices and various sensors 2 o are speed sensors (wheel speed sensors), a virtual image is displayed as a
Alternatively, the various devices and the various sensors 2o are configured by a visible light camera provided toward the front of the vehicle and an obstacle detection unit that analyzes an image obtained by the visible light camera and determines whether there is an obstacle. In this case, the
なお、投影元となる当初の表示像13上の成す点と修正後の非球面多項式の反射面6aで反射させることで得られる虚像13aとで計算結果としてズレが生じる場合は投影元の点位置を虚像13a面で、基準格子の交点と誤差が十分に小さい範囲に収束するまで、位置の変更を行う。
同様に映像を成す残りの各交点で位置調整を行い、全体として調整後の映像各点からなる形状を修正された基準格子の基準形状とする。
In addition, when a deviation occurs as a calculation result between the point formed on the
Similarly, position adjustment is performed at each of the remaining intersections forming the image, and the shape of the adjusted image as a whole is set as the reference shape of the corrected reference lattice.
<光路、設置位置、意匠性、運転者の視界等の確保について>
このように構成されたヘッドアップディスプレイ装置1では、前述したように赤外線照射器9が表示器5の表示画面5aに並設されている。
これにより、赤外線照射器9をHUDユニット2と共にインストパネル4内に収容でき、設置位置を容易に確保できる。
加えて、運転者8からは視認できないため、運転者8の視界を確保できる上、意匠性を確保できる。
<About securing optical path, installation position, designability, driver's field of view, etc.>
In the head-up
Thereby, the
In addition, since it cannot be visually recognized from the
また、赤外線照射器9はフロントウィンドウシールド6の反射面6aに基準格子を照射して、運転者8に向かって反射させている。
これにより、遮蔽物を回避する必要がなく光路を容易に確保できる。
加えて、運転者8の顔の正面から基準格子を投影でき、好適となる。
Further, the
Thereby, it is not necessary to avoid an obstruction and an optical path can be easily secured.
In addition, the reference grid can be projected from the front of the driver's 8 face, which is preferable.
次に、効果を説明する。
以下、実施例1の効果を請求項1、2に対応する(1)、(2)共に記載する。
(1)表示器5に表示した表示像13をフロントウィンドウシールド6の反射面6aに照射して、運転者8の顔に向けて反射させることにより、運転者8に該表示像13の虚像13aを表示する虚像表示部2eと、表示器5に並設された赤外線照射器9から格子形状の基準格子をフロントウィンドウシールド6の反射面6aに照射して、運転者8の顔に向けて反射させることにより、運転者8の顔に反射基準格子12を投影する投影表示部2dと、投影表示部2dによって運転者8の顔に投影された反射基準格子12を撮像する検出部2iと、検出部2iによって撮像された画像から運転者8の顔の向きまたは視線方向を検出する顔検出部2jを備え、虚像表示部2eは、顔検出部2jで検出された運転者8の顔の向きまたは視線方向に合わせた位置に表示像13の虚像13aを表示することとした。
Next, the effect will be described.
The effects of the first embodiment will be described below for both (1) and (2) corresponding to
(1) The
これにより、光路、設置位置、意匠性、運転者8の視界等の確保を実現しつつ、運転者8に表示する表示像13の虚像13aの位置を運転者8の顔の向きや視線方向に合わせることにより、視認性の向上等を図ることができる。
Thereby, the position of the
(2)フロントウィンドウシールド6の反射面6aの設計湾曲形状を非球面多項式の設定値に置き換えて記憶する形状記憶部2kと、形状記憶部2kの設定値が反映された基準格子を記憶する基準格子記憶部2mと、形状記憶部2kの設定値を補正可能な補正部2nを備え、ヘッドアップディスプレイ装置1の初期設定時において、投影表示部2dは、運転者8の顔に相当する位置に配置され、且つ、理想格子形状の理想基準格子11が描画された観測面10aに対して、基準格子記憶部2mの基準格子を投影すると同時に、検出部2iは該観測面10aを撮像し、補正部2nは、検出部2iで撮像された画像により、観測面10aに投影された反射基準格子12と該観測面10aの理想格子形状の理想基準格子11とを比較して、該反射基準格子12が理想基準格子11に一致するように形状記憶部2kの設定値を補正し、基準格子記憶部2mは、補正部2nで補正された設定値が反映された基準格子を記憶し、ヘッドアップディスプレイ装置1の初期設定後において、投影表示部2dは、基準格子記憶部2mに記憶された基準格子を運転者8の顔に投影し、虚像表示部2eは、補正された形状記憶部2kの設定値が反映された表示像13の虚像13aを表示することとした。
(2) A
これにより、フロントウィンドウシールド6の個体別による誤差に対応でき、顔の向きまたは視線方向を高精度に検出できると同時に、虚像13aの歪みを無くして良好な視認性を確保できる。
Thereby, it is possible to cope with an error due to the individual
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、実施例1では、計測面10aに投影する基準格子と、運転者8の顔に投影する基準格子を同一形状としたが、この限りではなく、異なるようにすることもできる。
即ち、計測面10aに投影する反射基準格子11の編み目が小さい程、理想基準格子11と比較する交点の数が多くなるため、高精度に歪みを補正できる。
また、運転者8の顔に投影する反射基準格子11の編み目が小さい程、顔の向きや視線方向を高精度に検出できる。
しかしながら、実際上は、これらの処理にあまり負担が掛かると初期設定に掛かる時間と、虚像表示に掛かる時間がそれぞれ増大してしまうため、これらのバランスを考慮してそれぞれ設定する。
Although the embodiments have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and design changes and the like within the scope not departing from the gist of the present invention are included in the present invention.
For example, in the first embodiment, the reference grid projected onto the
That is, the smaller the stitches of the reflection reference grating 11 projected onto the
In addition, the smaller the stitches of the
However, in practice, if these processes are heavily burdened, the time required for the initial setting and the time required for the virtual image display are increased. Therefore, these are set in consideration of these balances.
また、実施例1では、HUDユニット2の各部をユニット化して処理を集中させたが、各部毎に分散したユニットを設けても良い。
また、格子形状は複数の平行線で構成しても良く、この際、両基準格子11,12の位置ずれの補正は一方向とする。
In the first embodiment, each unit of the
Further, the lattice shape may be composed of a plurality of parallel lines. At this time, the correction of the positional deviation between the two
また、赤外線照射器9と赤外線カメラ3は、これらの組み合わせに限らず、不可視領域の波長の光で基準格子を出力して、この投影された基準格子を検出できる構成の組み合わせであれば良い。
Further, the
さらに、例えば、検出する運転者の顔向きについて、実施例では虚像表示に用いることを説明したが、顔向きの検出によって、よそ見を判定し、警報等を行うものであってもよい。この場合には、運転に集中することを促し、より良好な状態で運転できる。 Further, for example, the driver's face orientation to be detected is described as being used for virtual image display in the embodiment. However, the detection of the face orientation may be determined by detecting the face orientation, and an alarm or the like may be given. In this case, the driver is encouraged to concentrate on driving and can drive in a better state.
1 ヘッドアップディスプレイ装置
2 ヘッドアップディスプレイユニット(HUDユニット)
2a CPU
2b ROM
2c RAM
2d 投影表示部
2e 虚像表示部
2f 補正フィルタ部
2g 表示器用VRAM
2h 赤外線照射器用VRAM
2i 検出部
2j 顔検出部
2k 形状記憶部
2m 基準格子記憶部
2n 補正部
2o 各種機器及び各種センサ
3 赤外線カメラ
4 インストパネル
4a 開口部
5 表示器
5a 表示画面
6 フロントウィンドウシールド
6a 反射面
7 ステアリングコラム
8 運転者
9 赤外線照射器
10 表示板
10a 観測面
11 理想基準格子
12 反射基準格子
13 表示像
13a 虚像
1 Head-up
2a CPU
2b ROM
2c RAM
2d Projection display unit 2e Virtual image display unit 2f
2h VRAM for infrared irradiator
Claims (2)
前記表示器に並設された照射器から格子形状の基準格子をフロントウィンドウシールドの反射面に照射して、運転者の顔に向けて反射させることにより、該運転者の顔に基準格子を投影する投影表示部と、
前記投影表示部によって運転者の顔に投影された基準格子を撮像する検出部と、
前記検出部によって撮像された画像から運転者の顔の向きまたは視線方向を検出する顔検出部を備え、
前記虚像表示部は、前記顔検出部で検出された運転者の顔の向きまたは視線方向に合わせた位置に前記表示像の虚像を表示することを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。 A virtual image display unit that displays a virtual image of the display image to the driver by irradiating the display image displayed on the display unit to the reflection surface of the front window shield and reflecting the reflected image toward the driver's face;
A reference grid in the form of a grid is irradiated on the reflecting surface of the front window shield from an illuminator arranged in parallel with the display and reflected toward the driver's face, thereby projecting the reference grid onto the driver's face. A projection display unit,
A detection unit that images a reference grid projected onto the driver's face by the projection display unit;
A face detection unit that detects a driver's face direction or line-of-sight direction from an image captured by the detection unit;
The head-up display device, wherein the virtual image display unit displays a virtual image of the display image at a position according to a driver's face direction or line-of-sight direction detected by the face detection unit.
前記フロントウィンドウシールドの反射面の設計湾曲形状を非球面多項式の設定値に置き換えて記憶する形状記憶部と、
前記形状記憶部の設定値が反映された基準格子を記憶する基準格子記憶部と、
前記形状記憶部の設定値を補正可能な補正部を備え、
前記ヘッドアップディスプレイ装置の初期設定時において、前記投影表示部は、前記運転者の顔に相当する位置に配置され、且つ、理想格子形状の基準格子が描画された観測面に対して、前記基準格子記憶部の基準格子を投影すると同時に、前記検出部は該観測面を撮像し、
前記補正部は、前記検出部で撮像された画像により、観測面に投影された基準格子と該観測面の理想格子形状の基準格子とを比較して、これらが一致するように前記形状記憶部の設定値を補正し、
前記基準格子記憶部は、前記補正部で補正された設定値が反映された基準格子を記憶し、
前記ヘッドアップディスプレイ装置の初期設定後において、前記投影表示部は、前記基準格子記憶部に記憶された基準格子を運転者の顔に投影し、
前記虚像表示部は、前記補正された形状記憶部の設定値が反映された表示像の虚像を表示することを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。 The head-up display device according to claim 1,
A shape storage unit for storing the design curve shape of the reflection surface of the front window shield by replacing the setting value with an aspheric polynomial;
A reference lattice storage unit that stores a reference lattice in which the setting value of the shape storage unit is reflected;
A correction unit capable of correcting the set value of the shape storage unit;
At the time of initial setting of the head-up display device, the projection display unit is disposed at a position corresponding to the driver's face, and the reference plane with respect to an observation surface on which a reference grid having an ideal grid shape is drawn. At the same time as projecting the reference grid of the grid storage unit, the detection unit images the observation surface,
The correction unit compares the reference lattice projected on the observation surface with the reference lattice of the ideal lattice shape of the observation surface based on the image captured by the detection unit, and the shape storage unit Correct the set value of
The reference grid storage unit stores a reference grid in which the setting value corrected by the correction unit is reflected,
After the initial setting of the head-up display device, the projection display unit projects the reference grid stored in the reference grid storage unit onto the driver's face,
The head-up display device, wherein the virtual image display unit displays a virtual image of a display image in which the corrected setting value of the shape storage unit is reflected.
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