JP2016055756A - Head-up display device for vehicle - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To alter a position and a reduction scale of a virtual image to be displayed according to an eyeball position of an operator.SOLUTION: On the basis of a position of an eyeball 92 of an operator 90 which is estimated by an eyeball position estimation part 64a, a display pattern projection position adjustment part 66a adjusts a projection position of a distance marker 34 (display pattern 18) for generating a virtual image 60, and a display pattern generation part 68 adjusts a reduction scale of the distance marker 34 and displays the same on a display pattern projection part 72. The distance marker 34 projected from the display pattern projection part 72 is reflected on a front window glass 40 (light transmissive component), and is superimposed on a suitable position in the front of the operator 90, thereby displaying the virtual image 60 which can be visually recognized by the operator 90.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、運転者の前方に必要な情報を重畳する車両用ヘッドアップディスプレイ装置に関するものである。   The present invention relates to a vehicle head-up display device that superimposes necessary information in front of a driver.

昨今、車両のフロントウインドウガラスに表示像を投影して、運転者の前方に虚像を結像させ、運転中であっても、視線を前方からそらすことなく表示像を視認することが可能な、車両用ヘッドアップディスプレイ装置が実用化されている。   Nowadays, it is possible to project a display image on the front window glass of the vehicle, form a virtual image in front of the driver, and visually recognize the display image without diverting the line of sight from the front even during driving. Vehicle head-up display devices have been put into practical use.

このような車両用ヘッドアップディスプレイ装置にあっては、運転中の運転者の顔の移動に応じて、ヘッドアップディスプレイに表示される虚像の表示位置(重畳位置)を変更していた(例えば、特許文献1参照)。   In such a vehicle head-up display device, the display position (superimposition position) of the virtual image displayed on the head-up display is changed according to the movement of the driver's face during driving (for example, Patent Document 1).

特開2012−86831号公報JP 2012-86831 A

しかしながら、特許文献1に記載されたヘッドアップディスプレイにあっては、運転者の眼球位置に応じて虚像の表示位置を調整することはできるが、このとき、虚像のサイズ(縮尺)の調整までは行っていなかった。ところが、単に虚像の表示位置を調整しただけでは、虚像を前景に重畳したときに、運転者の視点位置が異なると、本来重畳したい位置と実際に重畳される位置との間にずれが生じるため、情報伝達の誤りをきたす虞があった。例えば、先行車との距離を表す距離マーカを路面に重畳する場合を想定すると、適切な位置に距離マーカが重畳されないと、本来必要となる先行車との車間距離を正しく得ることができない虞があった。   However, in the head-up display described in Patent Document 1, the display position of the virtual image can be adjusted according to the eyeball position of the driver, but at this time, until the size (scale) of the virtual image is adjusted. Did not go. However, if the display position of the virtual image is simply adjusted and the virtual image is superimposed on the foreground, if the driver's viewpoint position is different, there will be a shift between the position that is originally desired to be superimposed and the actual superimposed position. There was a risk of error in information transmission. For example, assuming that a distance marker representing the distance from the preceding vehicle is superimposed on the road surface, there is a possibility that the inter-vehicle distance from the preceding vehicle that is originally necessary cannot be obtained correctly unless the distance marker is superimposed at an appropriate position. there were.

本発明は、このような従来の問題点に鑑みなされたもので、運転者の眼球位置(体格)に応じた表示位置に、適切な縮尺の虚像を表示することによって、運転者の視点位置による虚像の重畳位置のずれをなくすことを目的とするものである。   The present invention has been made in view of such conventional problems, and by displaying a virtual image of an appropriate scale at a display position according to the eyeball position (physique) of the driver, the present invention is based on the viewpoint position of the driver. The object is to eliminate the displacement of the superimposed position of the virtual image.

前記課題を解決するために、本発明に係る車両用ヘッドアップディスプレイ装置は、車両に搭載された、表示パターンを表示して投影する表示パターン投影部を有し、前記表示パターン投影部から投影された表示パターンを透光性部材で反射して虚像を表示する車両用ヘッドアップディスプレイ装置において、前記車両から、所定の目標物までの距離を測定する距離測定部と、前記車両の運転者の眼球位置を推定する眼球位置推定部と、前記眼球位置推定部で推定された眼球位置に基づいて、前記表示パターンの投影位置を調整する表示パターン投影位置調整部と、前記眼球位置推定部で推定された眼球位置に基づいて、前記表示パターンの縮尺を調整する表示パターン生成部と、を有して、前記車両と前記目標物との間に、前記表示パターンを重畳することを特徴とする。   In order to solve the above problems, a vehicle head-up display device according to the present invention includes a display pattern projection unit that is mounted on a vehicle and displays and projects a display pattern, and is projected from the display pattern projection unit. In a vehicle head-up display device that displays a virtual image by reflecting a displayed pattern with a translucent member, a distance measuring unit that measures a distance from the vehicle to a predetermined target, and an eyeball of a driver of the vehicle Estimated by the eyeball position estimation unit for estimating the position, the display pattern projection position adjustment unit for adjusting the projection position of the display pattern based on the eyeball position estimated by the eyeball position estimation unit, and the eyeball position estimation unit A display pattern generation unit that adjusts a scale of the display pattern based on the position of the eyeball, and the display pattern between the vehicle and the target Characterized by superimposing a.

本発明に係る車両用ヘッドアップディスプレイ装置によれば、前記した構成とすることによって、運転者の眼球位置(体格)に応じて、虚像の表示位置と縮尺が調整されるため、運転者の体格が変動したときであっても、適切な重畳位置に適切なサイズの虚像を表示することができ、必要な情報を確実に伝達することができる。   According to the vehicle head-up display device of the present invention, the above-described configuration adjusts the display position and scale of the virtual image according to the eyeball position (physique) of the driver. Even when fluctuates, a virtual image of an appropriate size can be displayed at an appropriate overlapping position, and necessary information can be reliably transmitted.

本発明の一実施形態である実施例1に係る車両用ヘッドアップディスプレイ装置を備えたインスツルメントパネルの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the instrument panel provided with the vehicle head-up display apparatus which concerns on Example 1 which is one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態である実施例1に係る車両用ヘッドアップディスプレイ装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the head-up display apparatus for vehicles which concerns on Example 1 which is one Embodiment of this invention. 運転者の眼球位置に応じた虚像表示位置の変化について説明する図であり、(a)は運転者の眼球が標準的な位置にある場合の虚像の重畳位置について模式的に説明する図である。(b)は運転者の眼球が標準的な位置にあるときの虚像の重畳位置の一例を示す図である。It is a figure explaining the change of a virtual image display position according to a driver's eyeball position, and (a) is a figure explaining typically a superimposed position of a virtual image in case a driver's eyeball is in a standard position. . (B) is a figure which shows an example of the superimposition position of a virtual image when a driver | operator's eyeball exists in a standard position. 運転者の眼球位置に応じた虚像表示位置の変化について説明する図であり、(a)は運転者の眼球が高い位置にある場合の虚像の重畳位置について模式的に説明する図である。(b)は運転者の眼球が高い位置にあるときの虚像の重畳位置の一例を示す図である。It is a figure explaining the change of the virtual image display position according to a driver | operator's eyeball position, (a) is a figure explaining typically the superimposition position of a virtual image when a driver | operator's eyeball exists in a high position. (B) is a figure which shows an example of the superimposition position of a virtual image when a driver | operator's eyeball exists in a high position. 運転者の眼球位置に応じた虚像表示位置の変化について説明する図であり、(a)は運転者の眼球が低い位置にある場合の虚像の重畳位置について模式的に説明する図である。(b)は運転者の眼球が低い位置にあるときの虚像の重畳位置の一例を示す図である。It is a figure explaining the change of the virtual image display position according to a driver | operator's eyeball position, (a) is a figure explaining typically the superimposition position of a virtual image in case a driver | operator's eyeball exists in a low position. (B) is a figure which shows an example of the superimposition position of a virtual image when a driver | operator's eyeball exists in a low position. 運転者の眼球位置と虚像の表示位置,表示サイズの関係について説明する図である。It is a figure explaining the relationship between a driver | operator's eyeball position, the display position of a virtual image, and display size. (a)は運転者の眼球が高い位置にあるとき、実施例1によって判断された適切な位置に、適切な縮尺の虚像が重畳された状態を模式的に説明する図である。(b)は運転者の眼球が高い位置にあるときの虚像の重畳位置の一例を示す図である。(A) is a figure which illustrates typically the state where the virtual image of the appropriate scale was superimposed on the appropriate position judged by Example 1 when a driver's eyeball is in a high position. (B) is a figure which shows an example of the superimposition position of a virtual image when a driver | operator's eyeball exists in a high position. (a)は運転者の眼球が低い位置にあるとき、実施例1によって判断された適切な位置に、適切な縮尺の虚像が重畳された状態を模式的に説明する図である。(b)は運転者の眼球が低い位置にあるときの虚像の重畳位置の一例を示す図である。(A) is a figure which illustrates typically the state where the virtual image of the suitable scale was superimposed on the suitable position judged by Example 1 when a driver's eyeball is in a low position. (B) is a figure which shows an example of the superimposition position of a virtual image when a driver | operator's eyeball exists in a low position. 実施例1で行う処理の流れを示すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating a flow of processing performed in the first embodiment. 本発明の一実施形態である実施例2に係る車両用ヘッドアップディスプレイ装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the head-up display apparatus for vehicles which concerns on Example 2 which is one Embodiment of this invention. 実施例2で行う眼球位置推定処理の内容について説明する図であり、(a)は車両前方に重畳した基準マーカの位置を調整する様子を示す図である。(b)は基準マーカの位置の調整を完了した状態を示す図である。It is a figure explaining the content of the eyeball position estimation process performed in Example 2, (a) is a figure which shows a mode that the position of the reference | standard marker superimposed on the vehicle front is adjusted. (B) is a figure which shows the state which completed adjustment of the position of a reference marker. 実施例2で行う処理の流れを示すフローチャートである。10 is a flowchart illustrating a flow of processing performed in the second embodiment. 路面に重畳する情報の別の例を示す図である。It is a figure which shows another example of the information superimposed on a road surface.

以下、本発明の車両用ヘッドアップディスプレイ装置の具体的な実施形態について、図面を参照して説明する。   Hereinafter, specific embodiments of the vehicle head-up display device of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の一実施形態である車両用ヘッドアップディスプレイ装置10aの概略構造を示す縦断面図である。まず、図1を用いて、車両用ヘッドアップディスプレイ装置10aの全体構成について説明する。
[全体構成の説明]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a schematic structure of a vehicle head-up display device 10a according to an embodiment of the present invention. First, the overall configuration of the vehicle head-up display device 10a will be described with reference to FIG.
[Description of overall configuration]

自動車などの車両20における車室の前部には、図1の縦断面図に示すように、車室前壁パネル1とフロントウインドウガラス40(透光性部材)とが設けられている。そして、フロントウインドウガラス40の下側には、車室前壁パネル1を覆い隠すようにインスツルメントパネル3が設けられている。   As shown in the longitudinal sectional view of FIG. 1, a front wall panel 1 and a front window glass 40 (translucent member) are provided in a front portion of a vehicle compartment of a vehicle 20 such as an automobile. An instrument panel 3 is provided below the front window glass 40 so as to cover the vehicle compartment front wall panel 1.

このインスツルメントパネル3の内部には、車室前壁パネル1の車両20の後方側(図1の紙面右側)に位置するように車幅方向(図1の紙面直交方向)へ延びる車体強度部材4が配設されている。この車体強度部材4の下部には、ステアリングコラム5を取付けるための、図示しないコラムブラケットが設けられている。   Inside the instrument panel 3 is a vehicle body strength extending in the vehicle width direction (the direction perpendicular to the plane of the drawing in FIG. 1) so as to be positioned on the rear side of the vehicle 20 (the right side of the plane of the drawing in FIG. 1). A member 4 is provided. A column bracket (not shown) for attaching the steering column 5 is provided below the vehicle body strength member 4.

インスツルメントパネル3の内部(の上側)には、更に、空調ダクト11,12や、ハーネス13(電線の束)や、計器装置14などが車両20の前方側から順に設けられている。また、インスツルメントパネル3には、計器装置14の上部を覆うメータフード15が一体または別体に設けられている。そして、ステアリングコラム5の、インスツルメントパネル3から車両20の後方側へ突出した部分には、コラムカバー16が取付けれている。なお、インスツルメントパネル3の内部の構成要素の配置場所は、車両によって異なるため、前記した構成はその一例である。   Inside the instrument panel 3 (on the upper side), air conditioning ducts 11 and 12, a harness 13 (a bundle of electric wires), an instrument device 14, and the like are further provided in order from the front side of the vehicle 20. The instrument panel 3 is provided with a meter hood 15 that covers an upper portion of the instrument device 14 as a single body or as a separate body. A column cover 16 is attached to a portion of the steering column 5 that protrudes from the instrument panel 3 toward the rear side of the vehicle 20. In addition, since the arrangement | positioning location of the component inside the instrument panel 3 changes with vehicles, the above-mentioned structure is the example.

ここで、車室前壁パネル1は、フロントウインドウガラス40(透光性部材)の下側に設けられて、車室とエンジンルームとの間を仕切るダッシュパネルなどで構成される。車体強度部材4は、金属製もしくは軽合金製の非円形断面(例えば、矩形断面)のものとされている。空調ダクト11は、窓曇り防止のために、フロントウインドウガラス40に対して空調用空気を吹き出すためのダクト(デフロスターダクト)である。また、空調ダクト12は、乗員へ向けて空調用空気を吹き出すためのダクト(ベンチレーターダクト)である。   Here, the vehicle compartment front wall panel 1 is configured by a dash panel or the like that is provided below the front window glass 40 (translucent member) and partitions the vehicle compartment and the engine room. The vehicle body strength member 4 has a non-circular cross section (for example, a rectangular cross section) made of metal or light alloy. The air conditioning duct 11 is a duct (defroster duct) for blowing air for air conditioning to the front window glass 40 in order to prevent window fogging. The air conditioning duct 12 is a duct (ventilator duct) for blowing air for air conditioning toward the passenger.

このように構成されたインスツルメントパネル3の内部の隙間には、空調ダクト11とハーネス13との間の位置に、車両用ヘッドアップディスプレイ装置10aが取付けられている。そして、車両用ヘッドアップディスプレイ装置10aの上方は、インスツルメントパネル3が切り欠かれて、フロントウインドウガラス40(透光性部材)との間に、車両用ヘッドアップディスプレイ装置10aから出射して虚像を結像させる光束51が通過する開口部29が形成されている。   A vehicle head-up display device 10 a is attached to a gap between the air conditioning duct 11 and the harness 13 in the gap inside the instrument panel 3 configured as described above. The instrument panel 3 is cut out above the vehicle head-up display device 10a, and is emitted from the vehicle head-up display device 10a between the front window glass 40 (translucent member). An opening 29 through which the light beam 51 for forming a virtual image passes is formed.

車両用ヘッドアップディスプレイ装置10aは、上記した構成を有するインスツルメントパネル3の内部に設置された、虚像を形成するために必要な表示部と結像光学系とを内包するケーシング22と、ケーシング22を閉塞するように設置された防塵カバー27と、防塵カバー27の上方に設置されたフィニッシャカバー30と、から構成される。なお、防塵カバー27には赤外線反射コーティングが施されており、車両20の外部から防塵カバー27に入射する赤外線(熱線)が、ケーシング22内部へ侵入するのを阻止して、ケーシング22内部の温度上昇を防止する。   The vehicle head-up display device 10a includes a casing 22 that is installed inside the instrument panel 3 having the above-described configuration and that includes a display unit and an imaging optical system necessary for forming a virtual image, And a finisher cover 30 installed above the dustproof cover 27. The dust-proof cover 27 is provided with an infrared reflective coating, which prevents infrared rays (heat rays) incident on the dust-proof cover 27 from the outside of the vehicle 20 from entering the inside of the casing 22, and the temperature inside the casing 22. Prevent the rise.

次に、ケーシング22の内部構成について説明する。車両用ヘッドアップディスプレイ装置10aを構成するケーシング22の内部には、画像や映像などを表示する液晶パネルからなる画像表示部23aと、画像表示部23aを背面から照明する複数のLEDで構成された照明部23bと、この画像表示部23aに表示された画像を、矢印Lに沿って反射させて、フロントウインドウガラス40の方向へ導いて投影するための光路形成部品25,26と、前記した防塵カバー27と、を備えている。   Next, the internal configuration of the casing 22 will be described. The casing 22 constituting the vehicle head-up display device 10a includes an image display unit 23a composed of a liquid crystal panel for displaying images and videos, and a plurality of LEDs that illuminate the image display unit 23a from the back. The illumination unit 23b, the optical path forming components 25 and 26 for reflecting the image displayed on the image display unit 23a along the arrow L, and projecting it in the direction of the windshield 40, and the above-described dustproof And a cover 27.

なお、防塵カバー27は、光路形成部品25,26を通過した光を通過させてフロントウインドウガラス40の方向に導くとともに、車両20の外部から入射した外光を、運転者が視認できない方向に向かって反射させる機能を有しており、厚さが一定の透明な、例えばポリカーボネイト等の樹脂部材やガラス等で成形されている。そして、この防塵カバー27は、フロントウインドウガラス40の側から見て車両20の前後方向に亘って凹状面をなして、車両20の左右方向(図1の紙面直交方向)に亘って、前記した凹状面が連続した筒面をなしている。   The dust cover 27 guides the light that has passed through the optical path forming components 25 and 26 to the direction of the windshield 40 and directs the external light incident from the outside of the vehicle 20 in a direction that the driver cannot visually recognize. It is made of a transparent resin having a constant thickness, for example, a resin member such as polycarbonate, glass or the like. The dust cover 27 forms a concave surface in the front-rear direction of the vehicle 20 when viewed from the front window glass 40 side, and is described above in the left-right direction of the vehicle 20 (the direction orthogonal to the plane of FIG. 1). The concave surface forms a continuous cylindrical surface.

この防塵カバー27は、ケーシング22の上縁に、ケーシング22から外部に出射する、図1の矢印Lで代表される光線の出口を閉塞するように組み付けられている。   The dustproof cover 27 is assembled at the upper edge of the casing 22 so as to close the exit of the light beam, which is emitted from the casing 22 to the outside and represented by the arrow L in FIG.

前記した光路形成部品25,26は、画像表示部23aに表示された表示パターン18(図1には非図示)をフロントウインドウガラス40の方向へ向けて導く反射鏡(単数または複数の平面鏡または凸面鏡(光路形成部品25)と、凹面鏡(光路形成部品26)と、によって構成される。なお、光路形成部品25,26を形成する光学部品の個数や種類は、前記した構成に制限されるものではなく、適宜設計された構成の光学部品が用いられる。   The optical path forming components 25, 26 described above are reflecting mirrors (single or plural plane mirrors or convex mirrors) that guide the display pattern 18 (not shown in FIG. 1) displayed on the image display unit 23a toward the front window glass 40. (Optical path forming component 25) and a concave mirror (optical path forming component 26) The number and types of optical components forming the optical path forming components 25 and 26 are not limited to the above-described configuration. Rather, an optical component having an appropriately designed configuration is used.

ここで、凹面鏡(光路形成部品26)は、ステップモータ21によって支持されており、このステップモータ21は、モータ駆動部28の指示に応じて回転し、光路形成部品26の向きを、矢印Mの方向に変更することができる。このステップモータ21の回転に応じて、光束51の出射方向が変化して、後述する虚像60の結像位置を変更することができる。   Here, the concave mirror (optical path forming component 26) is supported by a step motor 21. The step motor 21 rotates in accordance with an instruction from the motor drive unit 28, and the direction of the optical path forming component 26 is changed to an arrow M. Can be changed in direction. In accordance with the rotation of the step motor 21, the emission direction of the light beam 51 changes, and the imaging position of a virtual image 60 described later can be changed.

なお、画像表示部23aは、液晶パネルのみならず、LEDから出射した光をマイクロミラーでスキャンして表示画像を生成するDLP方式や、レーザー光源から出射した光をスキャンして表示画像を生成するレーザー方式で構成しても構わない。ただし、DLP方式やレーザー方式を用いるときには、光路形成部品25,26の他に、表示画像を投影するスクリーンが必要となる。   The image display unit 23a generates a display image by scanning not only the liquid crystal panel but also the light emitted from the LED with a micromirror to generate a display image, or the light emitted from the laser light source. You may comprise by a laser system. However, when the DLP method or the laser method is used, a screen for projecting a display image is required in addition to the optical path forming components 25 and 26.

画像表示部23aから出射して開口部29を通過した光束51は、フロントウインドウガラス40(透光性部材)で反射して、反射光束52として運転者90の眼球92の方向に反射する。この反射光束52をフロントウインドウガラス40の車外側に延長したとき、運転者90から見て、フロントウインドウガラス40から所定距離(運転者90の眼球92から結像距離cの位置)前方の点Pを含む位置に、画像表示部23aに表示した表示パターン18(非図示)が、虚像60として結像する。
[詳細構成の説明]
The light beam 51 emitted from the image display unit 23 a and passing through the opening 29 is reflected by the front window glass 40 (translucent member) and reflected as a reflected light beam 52 toward the eyeball 92 of the driver 90. When this reflected light beam 52 is extended to the outside of the front window glass 40, the point P ahead of the front window glass 40 by a predetermined distance (position of the imaging distance c from the eyeball 92 of the driver 90) when viewed from the driver 90. A display pattern 18 (not shown) displayed on the image display unit 23 a is formed as a virtual image 60 at a position including 0 .
[Description of detailed configuration]

次に、図2を用いて、車両用ヘッドアップディスプレイ装置10aの詳細構成について説明する。   Next, a detailed configuration of the vehicle head-up display device 10a will be described with reference to FIG.

車両用ヘッドアップディスプレイ装置10aは、図2に示すように、車両20に搭載された、フロントウインドウガラス40(透光性部材)と、フロントウインドウガラス40に向けて、例えば、先行車との距離を表す距離マーカ34(表示パターン18)を投影する、液晶パネルからなる表示パターン投影部72と、表示パターン投影部72から投影された表示パターン18をフロントウインドウガラス40に導いて、運転者90の前方に虚像60を形成する投影光学系70と、車両20に乗車している運転者90と、運転者90の顔面に向けて設置されて、運転者90の顔面の画像を撮像する運転者撮像部62と、運転者撮像部62で撮像された画像の中から、運転者90の眼球位置を推定する眼球位置推定部64aと、眼球位置推定部64aで推定された運転者90の眼球位置に基づいて、距離マーカ34(表示パターン18)の投影位置を調整する表示パターン投影位置調整部66aと、眼球位置推定部64aで推定された運転者90の眼球位置に基づいて、距離マーカ34(表示パターン18)の縮尺を調整して距離マーカ34を生成する表示パターン生成部68と、先行車との車間距離を測定する、レーザや赤外線、超音波等を用いた測距センサを有する距離測定部69と、からなる。   As shown in FIG. 2, the head-up display device 10 a for a vehicle has a front window glass 40 (translucent member) mounted on the vehicle 20 and a distance from the preceding vehicle toward the front window glass 40, for example. The display pattern projection unit 72 made of a liquid crystal panel for projecting the distance marker 34 (display pattern 18) representing the display pattern 18 and the display pattern 18 projected from the display pattern projection unit 72 are guided to the windshield 40, and the driver 90 A projection optical system 70 that forms a virtual image 60 in the front, a driver 90 riding in the vehicle 20, and a driver imaging that is installed toward the face of the driver 90 and images the face of the driver 90. Unit 62, an eyeball position estimation unit 64a that estimates the eyeball position of the driver 90 from images captured by the driver imaging unit 62, and an eyeball position estimation unit Based on the eyeball position of the driver 90 estimated at 4a, the display pattern projection position adjustment unit 66a that adjusts the projection position of the distance marker 34 (display pattern 18), and the driver 90 estimated by the eyeball position estimation unit 64a. Based on the position of the eyeball, the scale of the distance marker 34 (display pattern 18) is adjusted to generate the distance marker 34, and the distance between the vehicle and the preceding vehicle is measured. Laser, infrared, or ultrasonic wave And a distance measuring unit 69 having a distance measuring sensor using the like.

なお、運転者撮像部62は、車両20の計器装置14(図1参照)の近傍に、運転者90のアイレンジを包含する領域を撮像するように埋め込まれており、様々な体格の運転者90が運転席に着座したときであっても、運転者90の眼球92が撮像できるようになっている。   The driver imaging unit 62 is embedded in the vicinity of the instrument device 14 (see FIG. 1) of the vehicle 20 so as to capture an area including the eye range of the driver 90, and drivers of various physiques. Even when 90 is seated in the driver's seat, the eyeball 92 of the driver 90 can be imaged.

また、表示パターン投影部72は、例えば、図1で説明した画像表示部23aと照明部23bから構成される。   Further, the display pattern projection unit 72 includes, for example, the image display unit 23a and the illumination unit 23b described with reference to FIG.

そして、投影光学系70は、例えば、図1で説明した光路形成部品25,26から構成される。   The projection optical system 70 includes, for example, the optical path forming components 25 and 26 described with reference to FIG.

さらに、表示パターン投影位置調整部66aは、例えば、図1で説明したステップモータ21とモータ駆動部28から構成される。
[運転者の眼球位置と虚像の表示位置、表示サイズの関係の説明]
Furthermore, the display pattern projection position adjustment unit 66a is configured by, for example, the step motor 21 and the motor drive unit 28 described with reference to FIG.
[Explanation of relationship between driver's eyeball position, virtual image display position, and display size]

次に、図3A,図3B,図3C,図4を用いて、運転者の眼球の高さの違いによって、虚像の重畳位置,表示サイズに差が生じることを説明する。   Next, with reference to FIGS. 3A, 3 </ b> B, 3 </ b> C, and 4, it will be described that a difference occurs in the superimposed position and display size of the virtual image due to the difference in the height of the driver's eyeball.

図3A(a)は、運転者90の眼球92が標準的な位置E1(眼球の高さL1)にある場合の虚像の重畳位置について、模式的に説明する図である。そして、図3A(b)は、そのときの虚像の重畳位置の一例を示す図である。図3B(a)は、運転者90の眼球92が高い位置E2(眼球の高さL2)にある場合の虚像の重畳位置について、模式的に説明する図である。そして、図3B(b)は、そのときの虚像の重畳位置の一例を示す図である。また、図3C(a)は、運転者90の眼球92が低い位置E3(眼球の高さL3)にある場合の虚像の重畳位置について、模式的に説明する図である。そして、図3C(b)は、そのときの虚像の重畳位置の一例を示す図である。   FIG. 3A (a) is a diagram schematically illustrating the superimposed position of the virtual image when the eyeball 92 of the driver 90 is at the standard position E1 (eyeball height L1). And FIG. 3A (b) is a figure which shows an example of the superimposition position of the virtual image at that time. FIG. 3B (a) is a diagram schematically illustrating the superimposed position of the virtual image when the eyeball 92 of the driver 90 is at a high position E2 (eyeball height L2). FIG. 3B (b) is a diagram illustrating an example of the superimposed position of the virtual image at that time. FIG. 3C (a) is a diagram schematically illustrating the superimposed position of the virtual image when the eyeball 92 of the driver 90 is at a low position E3 (eyeball height L3). FIG. 3C (b) is a diagram showing an example of the superimposed position of the virtual image at that time.

図3A(b)に示すように、運転者90の前方の路面には、車両20と先行車32との車間距離を表す距離マーカ34が重畳されて、運転者90への情報提供を行っている。   As shown in FIG. 3A (b), a distance marker 34 representing the distance between the vehicle 20 and the preceding vehicle 32 is superimposed on the road surface ahead of the driver 90 to provide information to the driver 90. Yes.

距離マーカ34は、具体的には、図3A(a)に示すように、表示位置(表示高さ)hの位置に表示サイズdで虚像表示されて、車両20の前方の点A1と点B1の間の領域に重畳される。図3A(a)において、距離マーカ34の上端、すなわち遠方側の点A1は、車両20の前方、運転者90から距離a1の位置に重畳されている。なお、距離マーカ34は、図3A(b)に示すように、複数の目盛から構成されて、各目盛は、例えば、点A1と点B1の間を等間隔に分割した位置を示す。さらに、距離マーカ34の左側には、距離測定部69によって測定された、先行車32との車間距離を表す数値が表示される。   Specifically, as shown in FIG. 3A (a), the distance marker 34 is displayed as a virtual image with a display size d at a display position (display height) h, and points A1 and B1 in front of the vehicle 20 are displayed. Is superimposed on the area between. In FIG. 3A (a), the upper end of the distance marker 34, that is, the point A1 on the far side is superimposed on the front side of the vehicle 20, at a distance a1 from the driver 90. As shown in FIG. 3A (b), the distance marker 34 is composed of a plurality of scales, and each scale indicates, for example, a position obtained by dividing between the points A1 and B1 at equal intervals. Further, on the left side of the distance marker 34, a numerical value representing the inter-vehicle distance from the preceding vehicle 32 measured by the distance measuring unit 69 is displayed.

ここで、説明を簡単にするために、点A1は先行車32の後端と一致する位置に重畳されているものとし、距離マーカ34の下端、すなわち手前側の点B1は、車両20の前方、運転者90から距離b1の位置に重畳されているものとする。そして、距離マーカ34の遠方側の点A1に相当する位置の目盛が、車両20と先行車32の車間距離を表すものとする。   Here, in order to simplify the explanation, it is assumed that the point A1 is superimposed at a position that coincides with the rear end of the preceding vehicle 32, and the lower end of the distance marker 34, that is, the point B1 on the near side is the front of the vehicle 20. Suppose that it is superimposed on the position of the distance b1 from the driver 90. The scale corresponding to the point A1 on the far side of the distance marker 34 represents the distance between the vehicle 20 and the preceding vehicle 32.

次に、運転者90の眼球92の位置E2が、図3A(a)に示した眼球92の位置E1よりも高い位置にあるときに、図3A(a)と同じ表示位置(表示高さ)hに同じ表示サイズdで距離マーカ34を虚像表示した場合について、図3B(a),(b)に図示する。図3B(a),(b)からわかるように、距離マーカ34は、図3A(a),(b)に示した場合と比べて、路面のより手前の位置(点A2から点B2の範囲)に重畳される。すなわち、距離マーカ34の重畳位置は、本来重畳すべき位置からずれを生じ、図3B(b)の場合には、距離マーカ34が先行車32に届かないため、車間距離を読み取ることができない。   Next, when the position E2 of the eyeball 92 of the driver 90 is higher than the position E1 of the eyeball 92 shown in FIG. 3A (a), the same display position (display height) as that in FIG. 3A (a). A case where the distance marker 34 is displayed as a virtual image with the same display size d as h is illustrated in FIGS. 3B (a) and 3 (b). As can be seen from FIGS. 3B (a) and 3 (b), the distance marker 34 is located at a position closer to the road surface (range from point A2 to point B2) than in the case shown in FIGS. 3A (a) and 3 (b). ). That is, the overlapping position of the distance marker 34 deviates from the position that should be originally overlapped. In the case of FIG. 3B (b), the distance marker 34 does not reach the preceding vehicle 32, and therefore the inter-vehicle distance cannot be read.

同様に、運転者90の眼球92の位置E3が、図3A(a)に示した眼球92の位置E1よりも低い位置にあるときに、図3A(a)と同じ表示位置(表示高さ)hに同じ表示サイズdで距離マーカ34を虚像表示した場合について、図3C(a),(b)に図示する。図3C(a),(b)からわかるように、距離マーカ34は、図3A(a),(b)に示した場合と比べて、路面のより遠方の位置(点A3から点B3の範囲)に重畳される。すなわち、虚像の重畳位置は、本来重畳すべき位置からずれを生じ、図3C(b)の場合には、距離マーカ34が実際よりも遠方に重畳されるため、先行車32までの車間距離は、実際の車間距離よりも短く観測される。   Similarly, when the position E3 of the eyeball 92 of the driver 90 is lower than the position E1 of the eyeball 92 shown in FIG. 3A (a), the same display position (display height) as that in FIG. 3A (a). A case where the distance marker 34 is displayed as a virtual image with the same display size d as h is illustrated in FIGS. As can be seen from FIGS. 3C (a) and 3 (b), the distance marker 34 is located farther on the road surface (range from point A3 to point B3 than in the case shown in FIGS. 3A (a) and 3 (b). ). That is, the superimposition position of the virtual image deviates from the position that should be superimposed, and in the case of FIG. 3C (b), the distance marker 34 is superimposed farther than the actual distance. Observed shorter than the actual inter-vehicle distance.

このように、距離マーカ34を路面に重畳させて表示するときには、運転者90の眼球92の位置E1,E2,E3に応じて、表示すべき虚像(距離マーカ34)の表示位置(表示高さ)hと表示サイズdを、それぞれ適切に調整する必要がある。   Thus, when displaying the distance marker 34 superimposed on the road surface, the display position (display height) of the virtual image (distance marker 34) to be displayed according to the positions E1, E2, E3 of the eyeball 92 of the driver 90. ) H and display size d need to be adjusted appropriately.

次に、距離マーカ34の表示位置の調整方法について、図4を用いて説明する。   Next, a method for adjusting the display position of the distance marker 34 will be described with reference to FIG.

図4は、図3A(a),図3B(a),図3C(a)に示した、運転者90の眼球92の位置E1,E2,E3が変動した場合であっても、常に、路面上の点A1から点B1の範囲に亘って距離マーカ34を重畳できるように、距離マーカ34の表示位置(表示高さ)h1,h2,h3と表示サイズd1,d2,d3を設定する方法について説明する図である。   FIG. 4 always shows the road surface even when the positions E1, E2, and E3 of the eyeball 92 of the driver 90 change as shown in FIGS. 3A (a), 3B (a), and 3C (a). A method for setting the display positions (display heights) h1, h2, and h3 and display sizes d1, d2, and d3 of the distance marker 34 so that the distance marker 34 can be superimposed over the range from the upper point A1 to the point B1. It is a figure explaining.

図4からわかるように、距離マーカ34の表示位置(表示高さ)h2,h3は、眼球92の位置E2,E3(眼球92の高さL2,L3)と、結像距離cと、運転者90の眼球92から点B1までの距離b1がわかれば、(式1),(式2)によって求めることができる。
h2={(b1−c)/b1}*L2 (式1)
h3={(b1−c)/b1}*L3 (式2)
As can be seen from FIG. 4, the display positions (display heights) h2 and h3 of the distance marker 34 are the positions E2 and E3 of the eyeball 92 (height L2 and L3 of the eyeball 92), the imaging distance c, and the driver. If the distance b1 from the 90 eyeballs 92 to the point B1 is known, it can be obtained by (Expression 1) and (Expression 2).
h2 = {(b1-c) / b1} * L2 (Formula 1)
h3 = {(b1-c) / b1} * L3 (Formula 2)

ここで、眼球92の高さL2,L3は、眼球位置推定部64aの推定結果に基づいて算出することができる。   Here, the heights L2 and L3 of the eyeball 92 can be calculated based on the estimation result of the eyeball position estimation unit 64a.

また、結像距離cは、車両用ヘッドアップディスプレイ装置10aの設計パラメータであるため、既知の値である。   The imaging distance c is a known value because it is a design parameter of the vehicle head-up display device 10a.

さらに、運転者90の眼球92から点B1までの距離b1は、車両20の先端から点B1までの距離と、距離マーカ34の結像位置から運転者90の眼球92までの距離(結像距離c)と、車両20の先端から距離マーカ34の結像位置までの距離が、ともに既知であるため、計算によって求めることができる。したがって、(式1),(式2)によって、距離マーカ34の表示位置(表示高さ)h2,h3を算出することができる。   Further, the distance b1 from the eyeball 92 of the driver 90 to the point B1 is the distance from the tip of the vehicle 20 to the point B1 and the distance from the imaging position of the distance marker 34 to the eyeball 92 of the driver 90 (imaging distance). c) and the distance from the tip of the vehicle 20 to the imaging position of the distance marker 34 are both known and can be obtained by calculation. Therefore, the display positions (display heights) h2 and h3 of the distance marker 34 can be calculated by (Expression 1) and (Expression 2).

また、虚像(距離マーカ34)の表示サイズd2,d3は、(式3),(式4)によって求めることができる。
d2=[{(a1−c)/a1}−{(b1−c)/b1}]*L2 (式3)
d3=[{(a1−c)/a1}−{(b1−c)/b1}]*L3 (式4)
Further, the display sizes d2 and d3 of the virtual image (distance marker 34) can be obtained by (Expression 3) and (Expression 4).
d2 = [{(a1-c) / a1}-{(b1-c) / b1}] * L2 (Formula 3)
d3 = [{(a1-c) / a1}-{(b1-c) / b1}] * L3 (Formula 4)

ここで、眼球92の高さL2,L3は、眼球位置推定部64aの推定結果に基づいて算出することができる。また、(式3),(式4)の右辺に記載された変数であるa1,b1,cはいずれも既知であるため、(式3),(式4)によって、距離マーカ34の表示サイズd2,d3を算出することができる。   Here, the heights L2 and L3 of the eyeball 92 can be calculated based on the estimation result of the eyeball position estimation unit 64a. Since the variables a1, b1, and c described on the right side of (Expression 3) and (Expression 4) are all known, the display size of the distance marker 34 is determined by (Expression 3) and (Expression 4). d2 and d3 can be calculated.

そして、距離マーカ34の表示位置(表示高さ)h2,h3と表示サイズd2,d3が決まれば、その距離マーカ34を生成するために、表示パターン投影部72に表示すべき表示パターン18(非図示)の形態(サイズ)と表示パターン投影部72における表示位置が一意に決定する。すなわち、(式1)〜(式4)によって決定した表示位置(表示高さ)h2,h3に、算出された表示サイズd2,d3の距離マーカ34を表示することによって、運転者90の眼球92の位置に応じた適切な位置に、距離マーカ34を確実に重畳させることができる。
[運転者の眼球位置の推定方法の説明]
When the display positions (display heights) h2 and h3 and the display sizes d2 and d3 of the distance marker 34 are determined, the display pattern 18 (non-display) to be displayed on the display pattern projection unit 72 to generate the distance marker 34 is determined. The display position in the display pattern projection unit 72 is uniquely determined. That is, the eyeball 92 of the driver 90 is displayed by displaying the distance markers 34 of the calculated display sizes d2 and d3 at the display positions (display heights) h2 and h3 determined by (Expression 1) to (Expression 4). The distance marker 34 can be reliably superimposed at an appropriate position according to the position.
[Explanation of driver's eye position estimation method]

次に、眼球位置推定部64aで行う運転者90の眼球92の位置の推定方法について説明する。眼球位置を推定する方法には様々なものがあるが、ここでは、運転者撮像部62で撮像した運転者90の顔面を含む画像の中から、眼球92の位置を検出して、検出された眼球92の位置に基づいて、図3Aに記載した眼球の高さL1を推定する。   Next, a method for estimating the position of the eyeball 92 of the driver 90 performed by the eyeball position estimation unit 64a will be described. There are various methods for estimating the eyeball position. Here, the position of the eyeball 92 is detected from the image including the face of the driver 90 imaged by the driver imaging unit 62. Based on the position of the eyeball 92, the height L1 of the eyeball described in FIG. 3A is estimated.

運転者撮像部62で撮像された画像に対して、例えば、顔面の左右対称性,眼球が有する明るさ分布等を利用した分析を行うことによって、眼球位置を検出することができる。そして、検出された左右いずれかの眼球の上下方向位置を求め、眼球の高さL1を推定する。あるいは、左右それぞれの眼球の上下方向位置を求めて、その平均値を眼球の高さL1としてもよい。   The eyeball position can be detected by analyzing the image captured by the driver image capturing unit 62 using, for example, the symmetry of the face and the brightness distribution of the eyeball. Then, the vertical position of the detected left or right eyeball is obtained, and the height L1 of the eyeball is estimated. Alternatively, the vertical positions of the left and right eyeballs may be obtained, and the average value may be used as the eyeball height L1.

ここで、運転者撮像部62で撮像した画像における眼球の上下方向位置が高くなるほど、眼球の高さL1も高くなるため、予め、実験によってその対応関係をデータ化して、結果を眼球位置推定部64aに記憶しておく。そして、記憶されたデータの中から、検出された眼球位置に相当する眼球の高さL1を参照することによって、眼球位置を推定することができる。   Here, since the height L1 of the eyeball increases as the position of the eyeball in the image captured by the driver imaging unit 62 increases, the correspondence relationship is converted into data in advance through experiments, and the result is stored in the eyeball position estimation unit. 64a. The eyeball position can be estimated by referring to the height L1 of the eyeball corresponding to the detected eyeball position from the stored data.

なお、運転者90によっては、車両20のシートの前後位置や背もたれの角度を調整して着座する場合がある。車両20のシートの前後位置や背もたれの角度は、シートに内蔵したセンサによって検出することができるため、このようにして検出されたシートの前後位置や背もたれの角度も加味することによって、運転者90の眼球92の位置の推定精度をより向上させることもできる。
[表示パターンの投影位置の決定方法、および調整方法の説明]
In addition, depending on the driver 90, the seat of the vehicle 20 may be seated by adjusting the front / rear position of the seat and the angle of the backrest. Since the front-rear position and the backrest angle of the seat of the vehicle 20 can be detected by a sensor built in the seat, the driver 90 can be obtained by taking into account the front-rear position of the seat and the backrest angle thus detected. The estimation accuracy of the position of the eyeball 92 can be further improved.
[Description of Display Pattern Projection Position Determination Method and Adjustment Method]

次に、運転者90の眼球位置に基づいて、表示パターン18の投影位置を決定する方法について、距離マーカ34を例にあげて説明する。   Next, a method for determining the projection position of the display pattern 18 based on the eyeball position of the driver 90 will be described using the distance marker 34 as an example.

眼球位置推定部64aにおいて、運転者90の眼球92の高さがL1であると推定されると、距離測定部69で測定された先行車32との車間距離を表す距離マーカ34を重畳させる路面上の手前側の位置(図4の点B1)が既知であるから、結像距離cの位置に表示すべき距離マーカ34を表す虚像60の表示位置(表示高さ)hが一意に定まる(具体的には、前述した(式1)または(式2)による)。   When the eyeball position estimation unit 64a estimates that the height of the eyeball 92 of the driver 90 is L1, the road surface on which the distance marker 34 representing the inter-vehicle distance from the preceding vehicle 32 measured by the distance measurement unit 69 is superimposed. Since the upper near side position (point B1 in FIG. 4) is known, the display position (display height) h of the virtual image 60 representing the distance marker 34 to be displayed at the position of the imaging distance c is uniquely determined ( Specifically, according to (Formula 1) or (Formula 2) described above).

そして、このようにして決定した表示位置(表示高さ)hの位置に、虚像60の最下点(距離マーカ34のうち、最も車両20に近接した点B1)を表示するために、表示パターン投影位置調整部66aによって、投影光学系70を構成している光路形成部品26の向きを変更する。   In order to display the lowest point of the virtual image 60 (the point B1 closest to the vehicle 20 among the distance markers 34) at the position of the display position (display height) h thus determined, a display pattern is displayed. The direction of the optical path forming component 26 constituting the projection optical system 70 is changed by the projection position adjusting unit 66a.

具体的には、表示パターン投影位置調整部66aからの指示によって、画像表示部23aに表示した距離マーカ34の最近接位置を表すマーカが、運転者90の眼球92と路面上の点B1とを結ぶ線分上に重畳されるように、ステップモータ21を回転させる。ステップモータ21は、モータ駆動部28から入力される所定のパルスによって駆動されるとともに、1パルスあたりの回転角度が規定されているため、光路形成部品26の初期位置がわかっていれば、初期位置からの移動角度を把握することができるため、距離マーカ34の投影位置を確実に調整することができる。
[表示パターンの縮尺の決定方法の説明]
Specifically, in response to an instruction from the display pattern projection position adjustment unit 66a, a marker representing the closest position of the distance marker 34 displayed on the image display unit 23a displays the eyeball 92 of the driver 90 and the point B1 on the road surface. The step motor 21 is rotated so as to be superimposed on the connecting line segment. Since the step motor 21 is driven by a predetermined pulse input from the motor drive unit 28 and the rotation angle per pulse is specified, if the initial position of the optical path forming component 26 is known, the initial position Therefore, the projection position of the distance marker 34 can be adjusted with certainty.
[Description of how to determine the scale of the display pattern]

次に、運転者90の眼球位置に基づいて、距離マーカ34(表示パターン18)の縮尺を決定する方法について説明する。   Next, a method for determining the scale of the distance marker 34 (display pattern 18) based on the eyeball position of the driver 90 will be described.

前述した通り、運転者90の眼球92の位置が異なると、同じ距離マーカ34を重畳したときに、実際に重畳すべき位置とのずれが発生する。   As described above, when the position of the eyeball 92 of the driver 90 is different, when the same distance marker 34 is superimposed, a deviation from the position to be actually superimposed occurs.

したがって、表示パターン18(例えば距離マーカ34)を適切な位置に重畳するためには、前述した通り、運転者90の眼球92の位置に応じて、距離マーカ34の上下方向の縮尺を調整する必要がある。   Therefore, in order to superimpose the display pattern 18 (for example, the distance marker 34) at an appropriate position, it is necessary to adjust the vertical scale of the distance marker 34 according to the position of the eyeball 92 of the driver 90 as described above. There is.

以下、距離マーカ34の縮尺を変更する具体的な方法について説明する。図4において、運転者90の眼球92が、標準の位置よりも高い位置にあるときに表示すべき距離マーカ34の虚像の表示サイズd2、および、運転者90の眼球92が、標準の位置よりも低い位置にあるときに表示すべき距離マーカ34の虚像の表示サイズd3は、眼球92が標準的な位置にあって、表示サイズd1の距離マーカ34が表示されたときに対して、それぞれ、(式5),(式6)によって補正をかける必要がある。
d2=(L2/L1)*d1 (式5)
d3=(L3/L1)*d1 (式6)
Hereinafter, a specific method for changing the scale of the distance marker 34 will be described. In FIG. 4, the display size d2 of the virtual image of the distance marker 34 to be displayed when the eyeball 92 of the driver 90 is at a position higher than the standard position, and the eyeball 92 of the driver 90 is more than the standard position. The display size d3 of the virtual image of the distance marker 34 to be displayed when the distance marker 34 is lower than the distance marker 34 having the display size d1 is displayed. Corrections need to be made according to (Expression 5) and (Expression 6).
d2 = (L2 / L1) * d1 (Formula 5)
d3 = (L3 / L1) * d1 (Formula 6)

これは、眼球92が標準的な位置にあるときに表示した距離マーカ34の表示サイズd1を、眼球92の高さの変動に応じた割合で拡大、または縮小すればよいことを示している。そして、運転者90の眼球92の位置が高いときほど、距離マーカ34は縦方向(上下方向)に拡大して表示する必要があり、運転者90の眼球92の位置が低いときほど、距離マーカ34は縦方向(上下方向)に縮小して表示する必要があることがわかる。   This indicates that the display size d1 of the distance marker 34 displayed when the eyeball 92 is at the standard position may be enlarged or reduced at a rate corresponding to the change in the height of the eyeball 92. The distance marker 34 needs to be enlarged and displayed in the vertical direction (vertical direction) as the position of the eyeball 92 of the driver 90 is higher. The distance marker 34 is displayed as the position of the eyeball 92 of the driver 90 is lower. It can be seen that 34 needs to be reduced and displayed in the vertical direction (vertical direction).

なお、表示パターン18(例えば距離マーカ34)は、その都度、縮尺を計算して生成してもよいが、予め、上下方向の縮尺が異なる複数の表示パターン18を生成して表示パターン生成部68に記憶しておき、運転者90の眼球92の位置を推定した都度、標準位置からの眼球92の高さの変動率に対応する表示パターン18を選択するようにしてもよい。このように、表示パターン18を選択式とすることによって、複雑な演算を行うことなく、適切な縮尺を有する表示パターン18を迅速に生成することができる。   The display pattern 18 (for example, the distance marker 34) may be generated by calculating the scale each time, but a plurality of display patterns 18 having different vertical scales are generated in advance and the display pattern generating unit 68 is generated. Each time the position of the eyeball 92 of the driver 90 is estimated, the display pattern 18 corresponding to the variation rate of the height of the eyeball 92 from the standard position may be selected. Thus, by using the display pattern 18 as a selection formula, it is possible to quickly generate the display pattern 18 having an appropriate scale without performing complicated calculations.

図5A,図5Bに、このようにして生成した表示パターン18によって形成された距離マーカ34を、適切な位置に重畳した例をそれぞれ示す。   FIGS. 5A and 5B show examples in which the distance marker 34 formed by the display pattern 18 generated in this way is superimposed on an appropriate position.

図5A(a)は、運転者90の眼球92の位置E2が高い(眼球92の高さL2)場合を示しており、このときに重畳される距離マーカ34は、図5A(b)に示すように、距離マーカ34の縮尺と重畳位置を制御していない図3B(b)と比較すると、適切な位置に重畳されていることがわかる。   FIG. 5A (a) shows a case where the position E2 of the eyeball 92 of the driver 90 is high (height L2 of the eyeball 92), and the distance marker 34 superimposed at this time is shown in FIG. 5A (b). Thus, when compared with FIG. 3B (b) in which the scale of the distance marker 34 and the superimposed position are not controlled, it can be seen that the distance marker 34 is superimposed at an appropriate position.

また、図5B(a)は、運転者90の眼球92の位置E3が低い(眼球92の高さL3)場合を示しており、このときに重畳される距離マーカ34は、図5B(b)に示すように、距離マーカ34の縮尺と重畳位置を制御していない図3C(b)と比較すると、適切な位置に重畳されていることがわかる。   FIG. 5B (a) shows a case where the position E3 of the eyeball 92 of the driver 90 is low (height L3 of the eyeball 92). The distance marker 34 superimposed at this time is shown in FIG. 5B (b). As can be seen from FIG. 3C (b), in which the scale of the distance marker 34 and the superimposed position are not controlled, it is apparent that the distance marker 34 is superimposed at an appropriate position.

なお、本実施例では、距離マーカ34の縮尺を、運転者90の眼球92の位置E1,E2,E3のみに応じて一様に変更したが、これは、さらに、距離マーカ34内の位置(車両20からの距離)に応じて縮尺を調整してもよい。すなわち、車両20から遠方の位置ほど、距離マーカを構成している目盛の間隔の縮尺の変化率を小さくし、車両20に近接した位置ほど、距離マーカを構成している目盛の間隔の縮尺の変化率を大きくしてもよい。これによって、等間隔に引かれた目盛が、透視変換の作用によって、近傍ほど疎らに観測され、遠方ほど密に観測される様子を、より一層的確に表現することができる。
[実施例1の処理の流れの説明]
In the present embodiment, the scale of the distance marker 34 is uniformly changed according to only the positions E1, E2, and E3 of the eyeball 92 of the driver 90. However, this is also the position within the distance marker 34 ( The scale may be adjusted according to the distance from the vehicle 20). That is, the change rate of the scale interval constituting the distance marker is reduced as the position is farther from the vehicle 20, and the scale interval scale constituting the distance marker is closer to the vehicle 20. The rate of change may be increased. As a result, the scale drawn at equal intervals can be more accurately represented by the perspective transformation, which is observed more sparsely in the vicinity and densely in the distance.
[Description of Process Flow of First Embodiment]

次に、図6のフローチャートを用いて、実施例1の処理の流れを説明する。   Next, the processing flow of the first embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.

(ステップS100)眼球位置推定部64aにおいて、眼球位置推定処理を行う。処理の具体的な内容は前述した通りである。   (Step S100) The eyeball position estimation unit 64a performs an eyeball position estimation process. The specific contents of the processing are as described above.

(ステップS102)表示パターン投影位置調整部66aにおいて、表示パターン18の投影位置決定処理を行う。処理の具体的な内容は前述した通りである。   (Step S102) The display pattern projection position adjustment unit 66a performs a projection position determination process for the display pattern 18. The specific contents of the processing are as described above.

(ステップS104)表示パターン投影位置調整部66aにおいて決定した投影位置に基づいて、投影光学系70の調整を行う。具体的な調整方法は前述した通りである。   (Step S104) The projection optical system 70 is adjusted based on the projection position determined by the display pattern projection position adjustment unit 66a. The specific adjustment method is as described above.

(ステップS106)表示パターン生成部68において、縮尺が調整された表示パターン18を生成する。具体的な生成方法は、前述した通りである。   (Step S106) The display pattern generator 68 generates the display pattern 18 with the scale adjusted. A specific generation method is as described above.

(ステップS108)表示パターン投影部72に、生成した表示パターン18を表示して投影する。   (Step S108) The generated display pattern 18 is displayed and projected on the display pattern projection unit 72.

以下、本発明の車両用ヘッドアップディスプレイ装置の別の実施形態について、図面を参照して説明する。   Hereinafter, another embodiment of the vehicle head-up display device of the present invention will be described with reference to the drawings.

図7は、本発明の一実施形態である車両用ヘッドアップディスプレイ装置10bの詳細構成を示すブロック図である。この車両用ヘッドアップディスプレイ装置10bは車両20に搭載されて、図1で説明した車両用ヘッドアップディスプレイ装置10aと同じ全体構成を有しており、細部の構成が異なっている。まず、図7を用いて、車両用ヘッドアップディスプレイ装置10bの詳細構成について説明する。
[詳細構成の説明]
FIG. 7 is a block diagram showing a detailed configuration of the vehicle head-up display device 10b according to the embodiment of the present invention. The vehicle head-up display device 10b is mounted on the vehicle 20 and has the same overall configuration as the vehicle head-up display device 10a described with reference to FIG. First, the detailed configuration of the vehicle head-up display device 10b will be described with reference to FIG.
[Description of detailed configuration]

車両用ヘッドアップディスプレイ装置10bは、図7に示すように、車両20に搭載された、フロントウインドウガラス40(透光性部材)と、フロントウインドウガラス40に向けて、例えば、先行車との距離を表す距離マーカ34(表示パターン18)を投影する、液晶パネルからなる表示パターン投影部72と、表示パターン投影部72から投影された距離マーカ34(表示パターン18)をフロントウインドウガラス40に導いて、運転者90の前方に虚像60を形成する投影光学系70と、車両20に乗車している運転者90と、運転者90が、自ら距離マーカ34(表示パターン18)の投影位置を調整する表示パターン投影位置調整部66bと、表示パターン投影位置調整部66bの調整結果に基づいて、運転者90の眼球位置を推定する眼球位置推定部64bと、眼球位置推定部64bで推定された運転者90の眼球位置に基づいて、距離マーカ34(表示パターン18)の縮尺を決定して距離マーカ34(表示パターン18)の縮尺を調整する表示パターン生成部68と、表示パターン投影位置調整部66bの調整結果と距離マーカ34(表示パターン18)の縮尺を記憶する表示パターン記憶部74と、表示パターン記憶部74に記憶された表示パターン投影位置調整部66bの調整結果と距離マーカ34(表示パターン18)の縮尺を読み出して、記憶された位置に記憶された表示パターン18を再現する表示パターン再現部76と、先行車との車間距離を測定する距離測定部69と、からなる。
[運転者の眼球位置の推定方法の説明]
As shown in FIG. 7, the head-up display device 10 b for a vehicle has a front window glass 40 (translucent member) mounted on the vehicle 20 and a distance from the preceding vehicle toward the front window glass 40, for example. A display pattern projection unit 72 made of a liquid crystal panel for projecting a distance marker 34 (display pattern 18) representing the distance marker 34 and a distance marker 34 (display pattern 18) projected from the display pattern projection unit 72 are guided to the front window glass 40. The projection optical system 70 that forms the virtual image 60 in front of the driver 90, the driver 90 riding in the vehicle 20, and the driver 90 adjust the projection position of the distance marker 34 (display pattern 18) by themselves. Based on the adjustment result of the display pattern projection position adjustment unit 66b and the display pattern projection position adjustment unit 66b, the eyeball position of the driver 90 is determined. , And the scale of the distance marker 34 (display pattern 18) is determined based on the eyeball position of the driver 90 estimated by the eyeball position estimation unit 64b to determine the distance marker 34 (display pattern 18). The display pattern generation unit 68 for adjusting the scale of (), the display pattern storage unit 74 for storing the adjustment result of the display pattern projection position adjustment unit 66b and the scale of the distance marker 34 (display pattern 18), and the display pattern storage unit 74 A display pattern reproduction unit 76 that reads the stored adjustment result of the display pattern projection position adjustment unit 66b and the scale of the distance marker 34 (display pattern 18) and reproduces the display pattern 18 stored at the stored position; A distance measuring unit 69 that measures the distance between the vehicle and the vehicle.
[Explanation of driver's eye position estimation method]

次に、眼球位置推定部64bで行う運転者90の眼球92の位置の推定方法について説明する。眼球位置を推定する方法には様々なものがあるが、ここでは、運転者90が自ら表示パターン投影位置調整部66bを操作することによって、虚像表示された基準マーカ36を所定の位置に合致させて、その結果に基づいて、運転者90の眼球92の位置を推定する。   Next, a method for estimating the position of the eyeball 92 of the driver 90 performed by the eyeball position estimation unit 64b will be described. There are various methods for estimating the eyeball position. Here, the driver 90 operates the display pattern projection position adjustment unit 66b by himself so as to match the reference marker 36 displayed as a virtual image to a predetermined position. Based on the result, the position of the eyeball 92 of the driver 90 is estimated.

具体的な処理の内容について、図8を用いて説明する。すなわち、運転者90は、車両20を停車させて、前方に表示された基準マーカ36の虚像を見ながら、図8(a)に示すように、基準マーカ36の表示位置を矢印Nの方向に調整して、図8(b)に示すように、車両20のボンネットの先端に合致させる。   Specific processing contents will be described with reference to FIG. That is, the driver 90 stops the vehicle 20 and looks at the virtual image of the reference marker 36 displayed forward, and moves the display position of the reference marker 36 in the direction of the arrow N as shown in FIG. By adjusting, as shown in FIG. 8 (b), it is made to coincide with the front end of the hood of the vehicle 20.

図8(b)の状態になったとき、基準マーカ36は、運転者90の眼球92と車両20のボンネットの先端を結ぶ直線上に表示されている。ここで、虚像の結像距離は予めわかっているため、表示された基準マーカ36の地面からの高さが一意に求まる。   When the state shown in FIG. 8B is reached, the reference marker 36 is displayed on a straight line connecting the eyeball 92 of the driver 90 and the tip of the hood of the vehicle 20. Here, since the imaging distance of the virtual image is known in advance, the height of the displayed reference marker 36 from the ground is uniquely obtained.

さらに、車両20のボンネット先端の高さ、および、ボンネット先端と基準マーカ36の結像位置との水平距離も既知であるため、基準マーカ36の表示位置と車両20のボンネット先端とを結ぶ直線が一意に決定する。そして、この直線の、基準マーカ36の表示位置から結像距離cだけ車両20の後方側の位置における高さとして、運転者90の眼球92の高さを推定することができる。   Further, since the height of the bonnet tip of the vehicle 20 and the horizontal distance between the bonnet tip and the imaging position of the reference marker 36 are also known, a straight line connecting the display position of the reference marker 36 and the bonnet tip of the vehicle 20 is obtained. Determine uniquely. Then, the height of the eyeball 92 of the driver 90 can be estimated as the height of the straight line at the position on the rear side of the vehicle 20 from the display position of the reference marker 36 by the imaging distance c.

なお、運転者90の眼球位置に基づいて、距離マーカ34(表示パターン18)の投影位置と縮尺を決定する方法、および、距離マーカ34(表示パターン18)の投影位置を調整する方法は、いずれも、実施例1で説明した通りであるため、説明を省略する。
[表示パターンの記憶機能の説明]
Note that any of a method for determining the projection position and scale of the distance marker 34 (display pattern 18) based on the eyeball position of the driver 90 and a method for adjusting the projection position of the distance marker 34 (display pattern 18) Since this is the same as that described in the first embodiment, the description thereof is omitted.
[Description of display pattern storage function]

次に、生成した距離マーカ34(表示パターン18)とその投影位置を記憶する機能について説明する。車両20のイグニッションスイッチを投入するたびに、運転者90の眼球位置を推定するのは非効率である。そこで、車両用ヘッドアップディスプレイ装置10bは、1度推定した運転者90の眼球位置に基づいて調整した、距離マーカ34(表示パターン18)の投影位置と縮尺を、表示パターン記憶部74に記憶する機能を有している。   Next, the function of storing the generated distance marker 34 (display pattern 18) and its projection position will be described. It is inefficient to estimate the eyeball position of the driver 90 every time the ignition switch of the vehicle 20 is turned on. Therefore, the vehicle head-up display device 10b stores the projection position and scale of the distance marker 34 (display pattern 18) adjusted based on the eyeball position of the driver 90 estimated once in the display pattern storage unit 74. It has a function.

このとき、各データは、運転者90と対応付けて記憶される。なお、記憶するデータと運転者90との対応付けは、例えば、記憶を行う際に、運転者90が固有の番号を付与することによって行う。これにより、運転者90が変更した場合であっても、各運転者固有の距離マーカ34(表示パターン18)の投影位置と縮尺を運転者毎に記憶しておくことができる。
[表示パターンの再現機能の説明]
At this time, each data is stored in association with the driver 90. Note that the association between the data to be stored and the driver 90 is performed, for example, when the driver 90 assigns a unique number when storing. Thereby, even if it is a case where the driver | operator 90 changes, the projection position and scale of each distance marker 34 (display pattern 18) peculiar to each driver | operator can be memorize | stored for every driver | operator.
[Description of display pattern reproduction function]

次に、記憶された距離マーカ34(表示パターン18)の投影位置と縮尺を読み出して、記憶された距離マーカ34(表示パターン18)を再現する機能について説明する。   Next, a function of reading the stored projection position and scale of the distance marker 34 (display pattern 18) and reproducing the stored distance marker 34 (display pattern 18) will be described.

車両用ヘッドアップディスプレイ装置10bは、記憶された位置に記憶された表示パターン18を再現する表示パターン再現部76を有しており、運転者90の指示を受けて、表示パターン記憶部74から、その運転者90に対応する記憶データを読み出す。このとき、運転者90は、自身に対応する固有の番号を入力することによって、自分が記憶させたデータを読み出すことができる。   The vehicle head-up display device 10b includes a display pattern reproduction unit 76 that reproduces the display pattern 18 stored at the stored position. From the display pattern storage unit 74 in response to an instruction from the driver 90, The stored data corresponding to the driver 90 is read out. At this time, the driver 90 can read out the data stored by the driver 90 by inputting a unique number corresponding to the driver 90.

読み出されたデータは、表示パターン投影位置調整部66bに送られて、投影光学系70の投影方向を調整する。さらに、読み出されたデータは、表示パターン生成部68に送られて、運転者90に合った縮尺を有する距離マーカ34の表示パターン18が生成される。このようにして再現された距離マーカ34の表示パターン18は表示パターン投影部72から投影されて、運転者90に合った適切な位置に重畳される。
[実施例2の処理の流れの説明]
The read data is sent to the display pattern projection position adjustment unit 66b to adjust the projection direction of the projection optical system 70. Further, the read data is sent to the display pattern generation unit 68, and the display pattern 18 of the distance marker 34 having a scale suitable for the driver 90 is generated. The display pattern 18 of the distance marker 34 reproduced in this way is projected from the display pattern projection unit 72 and superimposed on an appropriate position suitable for the driver 90.
[Description of Process Flow of Example 2]

次に、図9のフローチャートを用いて、実施例2の処理の流れを説明する。   Next, the processing flow of the second embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.

(ステップS200)表示パターン記憶部74の中に、表示パターン18(例えば距離マーカ34)の記憶データが存在するか否かを判定する。記憶データが存在したときはステップS202に進み、それ以外のときはステップS204に進む。   (Step S200) It is determined whether or not the storage data of the display pattern 18 (for example, the distance marker 34) exists in the display pattern storage unit 74. If the stored data exists, the process proceeds to step S202. Otherwise, the process proceeds to step S204.

(ステップS202)表示パターン記憶部74から表示パターン18の記憶データを読み出す。なお、この読み出しは表示パターン再現部76によって行われて、例えば、データの記憶時に入力した、運転者90に対応する固有の番号を指定することによって、運転者90に対応する記憶データが読み出される。   (Step S202) The storage data of the display pattern 18 is read from the display pattern storage unit 74. This reading is performed by the display pattern reproduction unit 76. For example, the storage data corresponding to the driver 90 is read by designating a unique number corresponding to the driver 90 that is input when the data is stored. .

(ステップS204)眼球位置推定部64bにおいて、眼球位置推定処理を行う。処理の具体的な内容は前述した通りであり、運転者90自身が、虚像表示された基準マーカ36を所定の位置に合致させた結果に基づいて、眼球位置が推定される。   (Step S204) The eyeball position estimation unit 64b performs an eyeball position estimation process. The specific contents of the processing are as described above, and the eyeball position is estimated based on the result of the driver 90 himself matching the reference marker 36 displayed in the virtual image with a predetermined position.

(ステップS206)表示パターン投影位置調整部66bにおいて、表示パターン18の投影位置決定処理を行う。処理の具体的な内容は前述した通りである。   (Step S206) In the display pattern projection position adjustment unit 66b, a projection position determination process for the display pattern 18 is performed. The specific contents of the processing are as described above.

(ステップS208)表示パターン生成部68において、表示パターン18の縮尺を決定する。処理の具体的な内容は前述した通りである。   (Step S208) The display pattern generation unit 68 determines the scale of the display pattern 18. The specific contents of the processing are as described above.

(ステップS210)決定した表示パターン18の縮尺とその投影位置を表示パターン記憶部74に記憶する。このとき、前述したように、各データは、運転者90と対応付けて記憶される。   (Step S210) The determined scale of the display pattern 18 and its projection position are stored in the display pattern storage unit 74. At this time, as described above, each data is stored in association with the driver 90.

(ステップS212)表示パターン投影位置調整部66bにおいて決定した投影位置に基づいて、投影光学系70の調整を行う。具体的な調整方法は前述した通りである。   (Step S212) The projection optical system 70 is adjusted based on the projection position determined by the display pattern projection position adjustment unit 66b. The specific adjustment method is as described above.

(ステップS214)表示パターン生成部68において、表示パターン18の縮尺を調整する。具体的な調整方法は、前述した通りである。   (Step S214) In the display pattern generation unit 68, the scale of the display pattern 18 is adjusted. The specific adjustment method is as described above.

(ステップS216)表示パターン投影部72に、生成した表示パターン18を表示して投影する。   (Step S216) The generated display pattern 18 is displayed and projected on the display pattern projection unit 72.

以上説明したように、実施例1に係る車両用ヘッドアップディスプレイ装置10aによれば、眼球位置推定部64aが推定した運転者90の眼球92の位置に基づいて、表示パターン投影位置調整部66aが、先行車32(所定の目標物)までの距離を測定する距離測定部69で測定された車間距離に応じた距離マーカ34(表示パターン18)を表す虚像60の投影位置を調整するとともに、表示パターン生成部68が、運転者90の眼球92の位置に応じて縮尺が調整された表示パターン18を生成して表示パターン投影部72に表示する。そして、表示パターン投影部72から投影された表示パターン18は、フロントウインドウガラス40(透光性部材)で反射して、車両20と先行車32(所定の目標物)との間に重畳されて、運転者90が視認可能な虚像60を表示するため、運転者が変わって体格(眼球位置)が変化した場合であっても、重畳位置がずれることなく、なおかつ適切なサイズの虚像を表示することができる。したがって、必要な情報を適切な位置に確実に重畳することができ、必要な情報を確実に伝達することができる。   As described above, according to the vehicle head-up display device 10a according to the first embodiment, the display pattern projection position adjustment unit 66a is based on the position of the eyeball 92 of the driver 90 estimated by the eyeball position estimation unit 64a. The projection position of the virtual image 60 representing the distance marker 34 (display pattern 18) corresponding to the inter-vehicle distance measured by the distance measuring unit 69 that measures the distance to the preceding vehicle 32 (predetermined target) is adjusted and displayed. The pattern generation unit 68 generates the display pattern 18 whose scale is adjusted according to the position of the eyeball 92 of the driver 90 and displays the display pattern 18 on the display pattern projection unit 72. The display pattern 18 projected from the display pattern projection unit 72 is reflected by the front window glass 40 (translucent member) and superimposed between the vehicle 20 and the preceding vehicle 32 (predetermined target). In order to display the virtual image 60 that the driver 90 can visually recognize, even if the driver changes and the physique (eyeball position) changes, the superimposed image is displayed without shifting the superimposed position. be able to. Therefore, necessary information can be surely superimposed at an appropriate position, and necessary information can be reliably transmitted.

また、実施例1に係る車両用ヘッドアップディスプレイ装置10aによれば、表示パターン生成部68は、運転者90の眼球92の位置に応じて、表示パターン18(例えば距離マーカ34)の上下方向の縮尺を調整するため、運転者の体格(眼球位置)が変化した場合であっても、適切な縮尺を有する虚像60が表示され、虚像60の重畳位置のずれの発生を抑制することができる。   In addition, according to the vehicle head-up display device 10a according to the first embodiment, the display pattern generation unit 68 moves the display pattern 18 (for example, the distance marker 34) in the vertical direction according to the position of the eyeball 92 of the driver 90. Since the scale is adjusted, even when the driver's physique (eyeball position) changes, the virtual image 60 having an appropriate scale is displayed, and the occurrence of a shift in the superimposed position of the virtual image 60 can be suppressed.

そして、実施例1に係る車両用ヘッドアップディスプレイ装置10aによれば、表示パターン生成部68は、予め用意された複数の表示パターンの中から、運転者90の眼球92の位置に応じて、表示パターン投影部72に表示する適切な表示パターンを選択するため、複雑な演算を行うことなく、適切な縮尺を有する虚像60を表示することができる。   Then, according to the vehicle head-up display device 10a according to the first embodiment, the display pattern generation unit 68 performs display according to the position of the eyeball 92 of the driver 90 from among a plurality of display patterns prepared in advance. Since an appropriate display pattern to be displayed on the pattern projection unit 72 is selected, the virtual image 60 having an appropriate scale can be displayed without performing complicated calculations.

さらに、実施例2に係る車両用ヘッドアップディスプレイ装置10bによれば、眼球位置推定部64bは、表示パターン投影部72が運転者90の前方に投影した基準マーカ36によって生成される虚像60の表示位置を、運転者90が表示パターン投影位置調整部66bによって調整して所定の位置に合致させたときの、表示パターン投影位置調整部66bの調整結果に基づいて、運転者90の眼球92の位置を推定するため、特別な装置を使用することなく、運転者90の眼球位置を簡便かつ確実に推定することができる。   Furthermore, according to the vehicle head-up display device 10b according to the second embodiment, the eyeball position estimation unit 64b displays the virtual image 60 generated by the reference marker 36 projected by the display pattern projection unit 72 in front of the driver 90. The position of the eyeball 92 of the driver 90 based on the adjustment result of the display pattern projection position adjustment unit 66b when the driver 90 adjusts the position by the display pattern projection position adjustment unit 66b to match the predetermined position. Therefore, the eyeball position of the driver 90 can be estimated easily and reliably without using a special device.

また、実施例2に係る車両用ヘッドアップディスプレイ装置10bによれば、表示パターン記憶部74が、表示パターン投影位置調整部66bで決定された表示パターン18の投影位置と、表示パターン生成部68で決定された表示パターン18と、を運転者毎に記憶して、表示パターン再現部76が、運転者90の指示に応じて、表示パターン記憶部74に記憶された、当該運転者90に対応する記憶内容を読み出して、記憶内容に応じた投影位置に、記憶された表示パターン18を投影するため、1度記憶しさえすれば、簡単な操作で、適切な位置へ適切な縮尺の虚像を表示することができる。   Further, according to the vehicle head-up display device 10b according to the second embodiment, the display pattern storage unit 74 includes the projection position of the display pattern 18 determined by the display pattern projection position adjustment unit 66b and the display pattern generation unit 68. The determined display pattern 18 is stored for each driver, and the display pattern reproduction unit 76 corresponds to the driver 90 stored in the display pattern storage unit 74 in accordance with an instruction from the driver 90. Read the stored content and project the stored display pattern 18 to the projection position according to the stored content. Once stored, the virtual image of the appropriate scale can be displayed at the appropriate position with a simple operation. can do.

なお、実施例1,実施例2では、透光性部材として車両20のフロントウインドウガラス40を用いた例を説明したが、透光性部材としては、フロントウインドウガラス40の他に、フロントウインドウガラス40とは別に設けた透光性を有する反射パネル(別体型コンバイナ)を用いてもよい。   In the first and second embodiments, the example in which the front window glass 40 of the vehicle 20 is used as the translucent member has been described. However, as the translucent member, in addition to the front window glass 40, the front window glass is used. A reflective panel (separate type combiner) having translucency provided separately from 40 may be used.

また、実施例1,実施例2では、重畳する表示パターン18として、所定の目標物である先行車32までの距離を表す距離マーカ34を例にあげて説明したが、表示パターン18の具体例は、これに限定されるものではない。例えば、図10に示すように、目標物である交差点までの距離を表す経路誘導マーカ35に対しても、本発明を適用することができる。この場合には、カーナビゲーションシステムで検出した、交差点までの距離に応じた経路誘導マーカ35の表示位置と縮尺を、運転者90の眼球92の位置に応じて調整した後、車両20の前方の路面に重畳することによって、車両20の経路を的確に表示することができる。   Further, in the first and second embodiments, the distance marker 34 indicating the distance to the preceding vehicle 32 that is a predetermined target is described as an example of the display pattern 18 to be superimposed, but a specific example of the display pattern 18 is described. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 10, the present invention can also be applied to a route guidance marker 35 that represents a distance to an intersection that is a target. In this case, after adjusting the display position and scale of the route guidance marker 35 according to the distance to the intersection detected by the car navigation system according to the position of the eyeball 92 of the driver 90, By superimposing on the road surface, the route of the vehicle 20 can be accurately displayed.

さらに、実施例1,実施例2では、表示パターン投影位置調整部66aの指示によって、投影光学系70を構成している光路形成部品26の向きを変更し、距離マーカ34(表示パターン18)の投影位置を調整したが、投影位置の調整方法は、光路形成部品26の向きを変更に限定されるものではない。すなわち、光路形成部品25の向きを変更する構成としてもよい。   Further, in the first and second embodiments, the direction of the optical path forming component 26 constituting the projection optical system 70 is changed by the instruction of the display pattern projection position adjusting unit 66a, and the distance marker 34 (display pattern 18) is changed. Although the projection position is adjusted, the method for adjusting the projection position is not limited to changing the direction of the optical path forming component 26. In other words, the direction of the optical path forming component 25 may be changed.

以上、この発明の実施例を図面により詳述してきたが、実施例はこの発明の例示にしか過ぎないものであるため、この発明は実施例の構成にのみ限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれることは勿論である。   Although the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, the embodiments are only examples of the present invention, and the present invention is not limited to the configurations of the embodiments. Needless to say, design changes and the like within a range not departing from the gist of the invention are included in the present invention.

10a 車両用ヘッドアップディスプレイ装置
18 表示パターン
20 車両
34 距離マーカ
40 フロントウインドウガラス(透光性部材)
60 虚像
62 運転者撮像部
64a 眼球位置推定部
66a 表示パターン投影位置調整部
68 表示パターン生成部
70 投影光学系
72 表示パターン投影部
90 運転者
92 眼球
10a Head-up display device 18 for vehicle Display pattern 20 Vehicle 34 Distance marker 40 Front window glass (translucent member)
60 Virtual Image 62 Driver Imaging Unit 64a Eyeball Position Estimation Unit 66a Display Pattern Projection Position Adjustment Unit 68 Display Pattern Generation Unit 70 Projection Optical System 72 Display Pattern Projection Unit 90 Driver 92 Eyeball

Claims (5)

車両に搭載された、表示パターンを表示して投影する表示パターン投影部を有し、前記表示パターン投影部から投影された表示パターンを透光性部材で反射して虚像を表示する車両用ヘッドアップディスプレイ装置において、
前記車両から、所定の目標物までの距離を測定する距離測定部と、
前記車両の運転者の眼球位置を推定する眼球位置推定部と、
前記眼球位置推定部で推定された眼球位置に基づいて、前記表示パターンの投影位置を調整する表示パターン投影位置調整部と、
前記眼球位置推定部で推定された眼球位置に基づいて、前記表示パターンの縮尺を調整する表示パターン生成部と、を有して、前記車両と前記目標物との間に、前記表示パターンを重畳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。
A vehicle head-up that has a display pattern projection unit that is mounted on a vehicle and displays and projects a display pattern, and displays a virtual image by reflecting the display pattern projected from the display pattern projection unit with a translucent member. In the display device,
A distance measuring unit for measuring a distance from the vehicle to a predetermined target;
An eyeball position estimation unit for estimating the eyeball position of the driver of the vehicle;
A display pattern projection position adjustment unit that adjusts the projection position of the display pattern based on the eyeball position estimated by the eyeball position estimation unit;
A display pattern generation unit that adjusts the scale of the display pattern based on the eyeball position estimated by the eyeball position estimation unit, and superimposes the display pattern between the vehicle and the target A vehicle head-up display device.
前記表示パターン生成部は、運転者の眼球位置に応じて、表示パターンの上下方向の縮尺を調整することを特徴とする請求項1に記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置。   The vehicle head-up display device according to claim 1, wherein the display pattern generation unit adjusts a vertical scale of the display pattern in accordance with a driver's eyeball position. 前記表示パターン生成部は、予め用意された複数の表示パターンの中から、運転者の眼球位置に応じた表示パターンを選択するものであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置。   The said display pattern production | generation part selects the display pattern according to a driver | operator's eyeball position from the several display patterns prepared previously, The Claim 1 or Claim 2 characterized by the above-mentioned. Vehicle head-up display device. 前記眼球位置推定部は、前記表示パターン投影部が前記車両の前方に投影した、基準マーカによって生成される虚像の表示位置を、運転者が前記表示パターン投影位置調整部によって調整して、所定の位置に合致させたときの、前記基準マーカの投影位置に基づいて、前記運転者の眼球位置を推定することを特徴とする請求項1から請求項3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。   The eyeball position estimating unit adjusts a display position of a virtual image generated by a reference marker projected by the display pattern projecting unit in front of the vehicle by the display pattern projecting position adjusting unit. 4. The vehicle head according to claim 1, wherein the driver's eyeball position is estimated based on a projected position of the reference marker when matched with a position. 5. Up display device. 前記表示パターン投影位置調整部で決定された前記表示パターンの投影位置と、前記表示パターン生成部で生成された表示パターンと、を運転者毎に記憶する表示パターン記憶部と、
運転者の指示に応じて、前記表示パターン記憶部に記憶された、前記運転者に対応する記憶内容を読み出して、前記記憶内容に応じた投影位置に、記憶された表示パターンを投影する表示パターン再現部と、を有することを特徴とする請求項1から請求項4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。
A display pattern storage unit that stores the projection position of the display pattern determined by the display pattern projection position adjustment unit and the display pattern generated by the display pattern generation unit for each driver;
A display pattern for reading the stored content corresponding to the driver stored in the display pattern storage unit and projecting the stored display pattern on the projection position corresponding to the stored content in accordance with the instruction of the driver 5. The vehicle head-up display device according to claim 1, further comprising: a reproduction unit.
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