JP2016071524A - Display device for vehicle - Google Patents
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Images
Abstract
Description
本発明は、車両用表示装置に関する。 The present invention relates to a vehicle display device.
従来、車両用表示装置において、車両が走行している走行車線から逸脱しそうになっていることを警告する画像を表示する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。この特許文献1に記載の技術では、車両を表す画像と、走行車線の左右の両側縁を表す画像とが表示される。そして、車両の画像を、走行車線において接近しつつある側縁側に片寄せ、かつ、その側縁の画像を点滅させるとともに、車両の画像を、片寄りの度合いに応じた色で表示することで、車線逸脱の警告が行われる。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a vehicle display device, a technique for displaying an image that warns that a vehicle is about to deviate from a traveling lane in which the vehicle is traveling has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In the technique described in
しかしながら、例えば特許文献1に開示されているような技術には、走行車線における車両の左右方向の遷移状態を搭乗者が直感的に把握し難いという問題がある。
However, for example, the technique disclosed in
本発明は、かかる問題を解決することを目的としている。即ち、本発明は、走行車線における車両の左右方向の遷移状態を、搭乗者が直感的に把握し易いように表示する車両用表示装置を提供することを目的としている。 The present invention aims to solve this problem. That is, an object of the present invention is to provide a vehicle display device that displays a transition state of the vehicle in the left-right direction in a traveling lane so that a passenger can easily grasp intuitively.
請求項1に記載の発明は、上記目的を達成するために、車両が走行している走行車線における左右方向の走行位置を表す画像を表示領域内に表示する車両用表示装置であって、前記走行位置を表す位置情報を取得する情報取得部と、前記表示領域の左右方向の両端部に、当該表示領域内における前記位置情報が示す前記走行位置に対応した消失点へと収束する一対のパースペクティブ画像を対向して表示する画像表示部と、を備えたことを特徴とする車両用表示装置である。
In order to achieve the above object, the invention according to
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の車両用表示装置において、前記一対のパースペクティブ画像が、互いに間隔をあけて平行に配置されて上下方向に延びる複数の帯像を含む画像であることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the vehicular display device according to the first aspect, the pair of perspective images is an image including a plurality of band images that are arranged in parallel with a space therebetween and extend in the vertical direction. It is characterized by being.
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の車両用表示装置において、前記画像表示部が、前記パースペクティブ画像と前記消失点との距離が近いほど、当該パースペクティブ画像に含まれる前記複数の帯像の間隔が小さくなるように表示することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the vehicular display device according to the second aspect, as the distance between the perspective image and the vanishing point is shorter, the image display unit includes the plurality of images included in the perspective image. The display is performed so that the interval between the band images is small.
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のうち何れか一項に記載の車両用表示装置において、前記表示領域が、前記車両のウインドシールドの前方に形成され、前記画像表示部が、前記一対のパースペクティブ画像を前記表示領域に虚像として表示するものであることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the vehicular display device according to any one of the first to third aspects, the display area is formed in front of a windshield of the vehicle, and the image display unit is The pair of perspective images is displayed as a virtual image in the display area.
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の車両用表示装置において、前記パースペクティブ画像が、前記左右方向の外側に向かうほど手前に位置する立体的な虚像であることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the vehicular display device according to the fourth aspect, the perspective image is a three-dimensional virtual image positioned closer to the outside in the left-right direction.
請求項6に記載の発明は、請求項1〜5のうち何れか一項に記載の車両用表示装置において、前記画像表示部が、前記パースペクティブ画像を表示するための表示面を備えた一対の表示器を有し、前記表示器が、前記表示面での表示画像が前記消失点へ収束して前記パースペクティブ画像として前記表示領域に表示されるように、前記消失点の位置に応じて前記表示面での表示画像を変化させることを特徴とする。 Invention of Claim 6 is a display apparatus for vehicles as described in any one of Claims 1-5. WHEREIN: The said image display part was provided with a pair of display surface for displaying the said perspective image. A display device, and the display device displays the display image on the display surface according to the position of the vanishing point so that the display image converges to the vanishing point and is displayed as the perspective image in the display area. The display image on the surface is changed.
請求項7に記載の発明は、請求項1〜5のうち何れか一項に記載の車両用表示装置において、前記画像表示部が、前記パースペクティブ画像を表示するための表示面を備えた一対の表示器を有し、前記表示器が、前記表示面での表示画像が前記消失点へ収束して前記パースペクティブ画像として前記表示領域に表示されるように、前記消失点の位置に応じて前記表示面の向きを変えるように構成されていることを特徴とする。 A seventh aspect of the present invention is the vehicle display device according to any one of the first to fifth aspects, wherein the image display unit includes a pair of display surfaces for displaying the perspective image. A display device, and the display device displays the display image on the display surface according to the position of the vanishing point so that the display image converges to the vanishing point and is displayed as the perspective image in the display area. It is configured to change the orientation of the surface.
請求項8に記載の発明は、請求項1〜7のうち何れか一項に記載の車両用表示装置において、前記情報取得部が、前記走行車線における左右方向の走行位置を表すとともに、当該走行車線の斜度に応じた前記車両の上下方向の向きも表す位置情報を取得するように構成され、前記画像表示部が、前記表示領域の左右方向の両端部に、当該表示領域内における前記位置情報が示す前記走行位置及び前記向きに対応した消失点へ収束する一対のパースペクティブ画像を対向して表示するように構成されていることを特徴とする。
The invention according to claim 8 is the vehicle display device according to any one of
請求項9に記載の発明は、請求項1〜8のうち何れか一項に記載の車両用表示装置において、前記画像表示部が、前記パースペクティブ画像を、前記消失点との距離に応じた色で表示するものであることを特徴とする。
The invention according to claim 9 is the vehicle display device according to any one of
請求項1に記載の発明によれば、一対のパースペクティブ画像が収束する消失点が、走行車線における車両の走行位置に対応している。これら一対のパースペクティブ画像により、搭乗者は、走行車線における車両の左右方向の走行位置、即ち、走行車線における車両の左右方向の遷移状態を、直感的かつ容易に把握することができる。 According to the first aspect of the present invention, the vanishing point where the pair of perspective images converge corresponds to the traveling position of the vehicle in the traveling lane. With the pair of perspective images, the occupant can intuitively and easily grasp the lateral travel position of the vehicle in the travel lane, that is, the lateral transition state of the vehicle in the travel lane.
請求項2に記載の発明によれば、上下方向に延びる複数の帯像という単純な画像表現によって、一対のパースペクティブ画像が構成されるので、画像表示にかかる情報処理の簡単化を図ることができる。 According to the second aspect of the present invention, since a pair of perspective images is configured by a simple image representation of a plurality of band images extending in the vertical direction, it is possible to simplify information processing related to image display. .
請求項3に記載の発明によれば、パースペクティブ画像に含まれる帯像の間隔が、そのパースペクティブ画像と消失点との距離が近いほど小さく表示されるので、搭乗者は、走行車線における車両の左右方向の遷移状態を、パースペクティブ画像における帯像の間隔の広狭により一層直感的かつ容易に把握することができる。 According to the third aspect of the present invention, the distance between the band images included in the perspective image is displayed smaller as the distance between the perspective image and the vanishing point is shorter. The direction transition state can be grasped more intuitively and easily by the width of the band image in the perspective image.
請求項4に記載の発明によれば、一対のパースペクティブ画像がウインドシールドの前方に形成された表示領域に虚像として表示されるので搭乗者にとって視認し易く、搭乗者は、走行車線における車両の左右方向の遷移状態を、一層直感的かつ容易に把握することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, the pair of perspective images is displayed as a virtual image in a display area formed in front of the windshield, so that it is easy for the occupant to visually recognize the left and right sides of the vehicle in the travel lane. The direction transition state can be grasped more intuitively and easily.
請求項5に記載の発明によれば、パースペクティブ画像が、左右方向の外側に向かうほど手前に位置する立体的な虚像であるので、搭乗者は、走行車線での走行位置を奥行きをもって認識でき、走行車線における車両の左右方向の遷移状態を、一層直感的かつ容易に把握することができる。 According to the invention described in claim 5, since the perspective image is a three-dimensional virtual image that is positioned closer to the outside in the left-right direction, the passenger can recognize the travel position in the travel lane with depth, It is possible to more intuitively and easily grasp the transition state in the left-right direction of the vehicle in the travel lane.
請求項6に記載の発明によれば、走行位置の移動に追随する消失点の移動によるパースペクティブ画像の変化が、表示器の表示面での表示画像の変化によって実現される。これにより、画像表現のみでパースペクティブ画像の変化が表現されることとなり、画像表示部における機械的な構造の簡単化を図ることができる。 According to the sixth aspect of the present invention, the change of the perspective image due to the movement of the vanishing point following the movement of the traveling position is realized by the change of the display image on the display surface of the display. Thereby, the change of the perspective image is expressed only by the image expression, and the mechanical structure in the image display unit can be simplified.
請求項7に記載の発明によれば、走行位置の移動に追随する消失点の移動によるパースペクティブ画像の変化が、表示器の表示面の向きを変えることによって実現される。これにより、表示器で表示される画像を固定化することができるので、画像表示にかかる情報処理の簡単化を図ることができる。 According to the seventh aspect of the present invention, the change of the perspective image due to the movement of the vanishing point following the movement of the traveling position is realized by changing the direction of the display surface of the display. Thereby, since the image displayed on the display can be fixed, the information processing related to the image display can be simplified.
請求項8に記載の発明によれば、車両の上下方向の向きに対応した消失点へ収束する一対のパースペクティブ画像により、搭乗者は、車両の左右方向の遷移状態に加えて、走行車線が上りになっているか下りになっているかといった斜度についても直感的かつ容易に把握することができる。 According to the eighth aspect of the present invention, the pair of perspective images converge to the vanishing point corresponding to the vertical direction of the vehicle, so that the occupant can move up the traveling lane in addition to the transition state in the horizontal direction of the vehicle. It is also possible to intuitively and easily grasp the slope of whether the vehicle is down or down.
請求項9に記載の発明によれば、パースペクティブ画像が消失点との距離に応じた色で表示されるので、搭乗者は、走行車線における車両の左右方向の遷移状態を、一層直感的かつ容易に把握することができる。 According to the ninth aspect of the invention, since the perspective image is displayed in a color corresponding to the distance from the vanishing point, the passenger can more intuitively and easily change the transition state of the vehicle in the left-right direction in the traveling lane. Can grasp.
以下、本発明の車両用表示装置の第1実施形態であるヘッドアップディスプレイ装置(HUD装置)について図1〜図4を参照して説明する。 Hereinafter, a head-up display device (HUD device) which is a first embodiment of a vehicle display device of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1は、本発明の車両用表示装置の第1実施形態であるHUD装置で表示される画像の一例を模式的に示す図である。図2は、図1に示されている画像を表示するHUD装置を側方から見て示す模式図である。図3は、図2に示されているHUD装置を上方から見た模式図を、そのHUD装置で表示される画像とともに示す図である。図4は、図2及び図3に示されているHUD装置で表示される画像の別例を模式的に示す図である。 FIG. 1 is a diagram schematically showing an example of an image displayed on the HUD device which is the first embodiment of the vehicle display device of the present invention. FIG. 2 is a schematic diagram showing the HUD device displaying the image shown in FIG. 1 as viewed from the side. FIG. 3 is a diagram showing a schematic view of the HUD device shown in FIG. 2 as viewed from above, together with an image displayed on the HUD device. FIG. 4 is a diagram schematically illustrating another example of an image displayed by the HUD device illustrated in FIGS. 2 and 3.
本実施形態のHUD装置1では、車両Cが走行している走行車線Rにおける左右方向D1の走行位置を表す次のような画像が、後述するように搭乗者の視線上であって、車両Cのウインドシールド3の前方に形成される表示領域AR内に虚像として表示される。この画像は、図1に示されるように、表示領域ARの左右方向D1の両端部に配置され、その表示領域AR内における消失点Dpへと収束する一対のパースペクティブ画像V2R,V2Lとなっている。尚、表示領域ARにおいて一対のパースペクティブ画像V2R,V2Lで挟まれる領域には、例えばカーナビゲーションシステムにおけるナビゲーション情報等といった、各種情報を表す情報画像V1が表示される。一対のパースペクティブ画像V2R,V2Lは、情報画像V1を間に挟んで表示領域ARの両端部に対向して配置される。
In the
一対のパースペクティブ画像V2R,V2Lは、走行車線Rにおける左右それぞれの側縁LR,LLに仮想的に立設された一対の仮想面を画像表現した、左右方向D1の外側に向かうほど搭乗者から見て手前側に位置する立体的な虚像となっている。そして、各パースペクティブ画像V2R,V2Lは、走行車線Rにおける車両Cの左右方向D1の走行位置に対応した消失点Dpへと左右それぞれの立線SR,SLからパースペクティブ線PLに沿って収束する。 The pair of perspective images V2R and V2L are viewed from the passenger toward the outside in the left-right direction D1, which is an image representation of a pair of virtual surfaces virtually erected on the left and right side edges LR and LL in the travel lane R. It is a three-dimensional virtual image located on the near side. The perspective images V2R and V2L converge along the perspective line PL from the left and right vertical lines SR and SL to the vanishing point Dp corresponding to the travel position of the vehicle C in the travel lane R in the left-right direction D1.
図1(a)には、走行車線Rにおける車両Cの左右方向D1の3つの走行位置P1,P2,P3からなる遷移状態の一例が示されている。この図1(a)の例では、車両Cは、図中下方から上方に向かう進行方向D2に進むにつれて、車線中央の第1の走行位置P1から、第2の走行位置P2を経て、右側の側縁LRへと片寄った第3の走行位置P3へと遷移している。図1(b)には、第3の走行位置P3に応じたパースペクティブ画像V2R,V2Lが示され、図1(c)には、第2の走行位置P2に応じたパースペクティブ画像V2R,V2Lが示され、図1(d)には、第3の走行位置P3に応じたパースペクティブ画像V2R,V2Lが示されている。 FIG. 1A shows an example of a transition state including three travel positions P1, P2, and P3 in the left-right direction D1 of the vehicle C in the travel lane R. In the example of FIG. 1A, the vehicle C moves from the first traveling position P1 in the center of the lane to the right traveling direction D2 from the lower side to the upper side in the figure, and then passes through the second traveling position P2. The transition is made to the third traveling position P3 that is offset to the side edge LR. FIG. 1B shows perspective images V2R and V2L corresponding to the third travel position P3, and FIG. 1C shows perspective images V2R and V2L corresponding to the second travel position P2. In FIG. 1D, perspective images V2R and V2L corresponding to the third travel position P3 are shown.
各パースペクティブ画像V2R,V2Lは、上下方向D3に延びる各3本の帯像Rbが互いに間隔を開けて平行に配置された画像である。搭乗者からは、表示領域ARの端部側の帯像Rbほど手前側に長く見え、端部から離れるにつれて帯像Rbは奥側に短く見えるようになっている。 Each perspective image V2R, V2L is an image in which three band images Rb extending in the up-down direction D3 are arranged in parallel with a space between each other. From the passenger, the band image Rb on the end side of the display area AR looks longer on the near side, and the band image Rb appears shorter on the far side as the distance from the end increases.
図1(b)〜図1(d)に示されているように、パースペクティブ画像V2R,V2Lの消失点Dpは、車両の左右方向D1の走行位置に対応した位置に配置される。図1(d)の例では、車線中央の第1の走行位置P1に対応して、消失点Dpは、一対のパースペクティブ画像V2R,V2Lの中央に配置されている。図1(c)の例では、右側の側縁LRへと若干片寄った第2の走行位置P2に対応して、消失点Dpは、右側のパースペクティブ画像V2Rに若干片寄って配置されている。図1(b)の例では、右側の側縁LRへとさらに片寄った第3の走行位置P3に対応して、消失点Dpは、右側のパースペクティブ画像V2Rにさらに片寄って配置されている。 As shown in FIGS. 1B to 1D, the vanishing points Dp of the perspective images V2R and V2L are arranged at positions corresponding to the travel position in the left-right direction D1 of the vehicle. In the example of FIG. 1D, the vanishing point Dp is arranged at the center of the pair of perspective images V2R and V2L corresponding to the first traveling position P1 at the center of the lane. In the example of FIG. 1C, the vanishing point Dp is arranged slightly offset from the right perspective image V2R, corresponding to the second traveling position P2 slightly offset toward the right side edge LR. In the example of FIG. 1B, the vanishing point Dp is further offset from the right perspective image V2R, corresponding to the third travel position P3 further offset toward the right side edge LR.
このような一対のパースペクティブ画像V2R,V2Lを表示するHUD装置1が、図2及び図3に模式的に示されている。このHUD装置1は、一対のパースペクティブ画像V2R,V2Lをウインドシールド3の前方に形成される表示領域ARへと虚像として表示するものであり、情報取得部11とHUD本体12(画像表示部)とを備えている。
The
HUD本体12は、車両Cのインストルメントパネルのウインドシールド3下端近傍に収容されている。そして、ウインドシールド3に向けて上記の画像V1,V2R,V2Lを投影し、ウインドシールド3を透して視認される車両Cの前景と、ウインドシールド3で反射され観察者に虚像として観察される映像と、を重畳視認させる。なお、図2及び図3における符号Eは、搭乗者(観察者)の目の位置であるアイポイントを示している。
The HUD
このHUD本体12は、各種情報を表す情報画像V1を、上記の表示領域ARの中央に虚像として表示する第1表示器121と、表示領域ARの左右方向D1の両端部に一対のパースペクティブ画像V2R,V2Lを虚像として表示する一対の第2表示器122,123と、非球面ミラー124とを備えている。第1表示器121及び第2表示器122,123について、ここでは特定はしないが、例えばTFTLCD(薄膜トランジスタ液晶表示装置)やVFD(蛍光表示管)等の各種表示装置を用いることができる。
The HUD
情報取得部11は、走行車線Rにおける車両Cの左右方向D1の走行位置と、走行車線Rの斜度に応じた車両Cの上下方向D3の向きと、を表す位置情報を取得する。このような位置情報の具体的な取得方法については、例えば車両Cの前方を撮影した映像を解析して走行位置や斜度に応じた向きを表す位置情報を取得する等といった既に公知の各種方法を用いることができる。
The
HUD本体12の第1表示器121は、表示領域ARの中央に虚像として表示される情報画像V1の元となる画像をその表示面に表示する。一対の第2表示器122,123は、虚像として表示されるパースペクティブ画像V2R,V2Lの元となる画像を各表示面に表示する。第1表示器121は、その表示面が光軸Aと垂直になるように配置され、一対の第2表示器122,123は、第1表示器121の左右の側方に非球面ミラー124に向かって傾けて配置されている。そして、非球面ミラー124が、第1表示器121及び一対の第2表示器122,123に表示された映像を拡大してウインドシールド3に投影する。
The
一対の第2表示器122,123は、光軸Aにおける光の進行方向について、第1表示器121の前方で、間に第1表示器121を挟んで、表示面が互いに向き合うように配置されている。また、一対の第2表示器122,123は、第1表示器121から離れるにつれて互いの表示面の間隔が広がるように配置されている。このような配置により、各第2表示器122,123によって表示されるパースペクティブ画像V2R,V2Lは、表示領域ARの左右方向D1の外側に向かうほど手前側に位置する立体的な虚像となる。第1表示器121によって表示される情報画像V1は、表示領域ARの中央で、一対のパースペクティブ画像V2R,V2Lにおける最も奥側に挟まれて、搭乗者に対面するように表示される。
The pair of
ここで、一対の第2表示器122,123によって形成される一対のパースペクティブ画像V2R,V2Lが収束する消失点Dpが、情報取得部11で取得される位置情報が表している左右方向D1の走行位置に対応した位置に配置される。図3(a)には、図1(d)にも示されている、車線中央の走行位置に消失点Dpが対応したパースペクティブ画像V2R,V2Lが示されている。図3(c)には、図1(b)にも示されている、右側の側縁LRに片寄った走行位置に消失点Dpが対応したパースペクティブ画像V2R,V2Lが示されている。また、図3(b)には、図3(c)とは逆に、左側の側縁LLに片寄った走行位置に消失点Dpが対応したパースペクティブ画像V2R,V2Lが示されている。
Here, the vanishing point Dp at which the pair of perspective images V2R and V2L formed by the pair of
また、パースペクティブ画像V2R,V2Lは、上述したように各3本の帯像Rbが互いに間隔を開けて平行に配列された画像である。このとき、本実施形態では、各パースペクティブ画像V2R,V2Lにおける帯像Rbの間隔dR,dLが、図3(b)及び図3(c)に示されているように設定される。即ち、一対のパースペクティブ画像V2R,V2Lと消失点Dpとの左右方向D1の距離が近いほど狭く設定される。これにより、一対のパースペクティブ画像V2R,V2Lのうち、走行位置が近い方の側縁に対応するパースペクティブ画像における帯像Rbの間隔が、走行位置が遠い方の側縁に対応するパースペクティブ画像における帯像Rbの間隔よりも狭くなるように設定される。図3(b)の例では、走行位置が近い左側の側縁LLに対応する左側のパースペクティブ画像V2Lにおける帯像Rbの間隔dLが、走行位置が遠い右側の側縁LRに対応する右側のパースペクティブ画像V2Rにおける帯像Rbの間隔dRよりも狭い。また、図3(c)の例では、走行位置が近い右側の側縁LRに対応する右側のパースペクティブ画像V2Rにおける帯像Rbの間隔dRが、走行位置が遠い左側の側縁LLに対応する左側のパースペクティブ画像V2Lにおける帯像Rbの間隔dLよりも狭い。また、図1(b)及び図1(c)には、右側のパースペクティブ画像V2Rと消失点Dpとの距離が縮まるにつれ帯像Rbの間隔が狭まる様子が示されている。同時に、左側のパースペクティブ画像V2Lと消失点Dpとの距離が広がるにつれ帯像Rbの間隔が広がる様子が示されている。 In addition, the perspective images V2R and V2L are images in which the three band images Rb are arranged in parallel at intervals from each other as described above. At this time, in the present embodiment, the intervals dR and dL of the band images Rb in the perspective images V2R and V2L are set as shown in FIGS. 3B and 3C. That is, the narrower the distance in the left-right direction D1 between the pair of perspective images V2R, V2L and the vanishing point Dp is set. Thereby, among the pair of perspective images V2R and V2L, the interval between the band images Rb in the perspective image corresponding to the side edge closer to the traveling position is the band image in the perspective image corresponding to the side edge farther in the traveling position. It is set to be narrower than the interval of Rb. In the example of FIG. 3B, the distance dL between the band images Rb in the left perspective image V2L corresponding to the left side edge LL near the travel position is the right perspective corresponding to the right side edge LR far from the travel position. It is narrower than the interval dR of the band image Rb in the image V2R. In the example of FIG. 3C, the interval dR between the band images Rb in the right perspective image V2R corresponding to the right side edge LR whose travel position is near is the left side corresponding to the left side edge LL whose travel position is far away. It is narrower than the interval dL of the band image Rb in the perspective image V2L. FIGS. 1B and 1C show how the interval between the band images Rb decreases as the distance between the right perspective image V2R and the vanishing point Dp decreases. At the same time, it is shown that the distance between the band images Rb increases as the distance between the left perspective image V2L and the vanishing point Dp increases.
そして、上述したように立体的な虚像として表示されるパースペクティブ画像V2R,V2Lにおける消失点Dpの移動や、帯像Rbの間隔dRの変化が、一対の第2表示器122,123の長方形状の表示面における次のような画像表示によってなされている。
As described above, the movement of the vanishing point Dp in the perspective images V2R and V2L displayed as a stereoscopic virtual image and the change in the interval dR between the band images Rb are the rectangular shapes of the pair of
まず、各第2表示器122,123の表示面には、互いに平行に上下に延びる3本の帯からなり全体として、第1表示器121に向かって先窄まりとなった台形状の縦縞画像がパースペクティブ画像V2R,V2Lの元画像として表示される。表示面では、縦縞画像の帯が発光表示され、それ以外の部分は暗くなっている。
First, on the display surface of each of the
図3(a)に示されている車線中央の走行位置に対応したパースペクティブ画像V2R,V2Lでは、図中左側の光路図に示されているように、奥行き方向について、略同じ位置に略同じ画像幅で表示される。また、このときには帯像Rbの間隔も互いに略同間隔となる。このようなパースペクティブ画像V2R,V2Lは、各第2表示器122,123の表示面の、光軸Aに沿った方向の中央を含む所定幅の領域に縦縞画像を表示することで実現される。
In the perspective images V2R and V2L corresponding to the traveling position in the center of the lane shown in FIG. 3A, as shown in the optical path diagram on the left side in the figure, the substantially same images at substantially the same positions in the depth direction. Displayed in width. At this time, the intervals between the band images Rb are also substantially the same. Such perspective images V2R and V2L are realized by displaying a vertical stripe image in a region having a predetermined width including the center in the direction along the optical axis A on the display surface of each of the
図3(b)に示されているように、走行位置が車線の左方に寄ると、左側のパースペクティブ画像V2Lは、上下のパースペクティブ線PLの傾きがきつくなるとともに帯像Rbの間隔dLが狭められ、図中左側の光路図に示されているように奥行き方向について奥側に寄せられて表示される。同時に、右側のパースペクティブ画像V2Rは、上下のパースペクティブ線PLの傾きが緩くなるとともに帯像Rbの間隔dRが狭められ、奥行き方向について手前側に寄せられて表示される。これにより消失点Dpが左方に寄る。左側のパースペクティブ画像V2Lの上記のような変化は、左側の第2表示器123の表示面において、台形状を有する縦縞画像の上下の斜辺の斜度をきつくするとともに、縦縞画像の帯の間隔を第1の表示機121に近づく側に狭めて表示することで実現される。このとき、左側の第2表示器123の表示面において第1の表示機121から遠い側の端部領域には、画像が何も表示されず、その表示面の一部のみが、上記のように帯の間隔が狭まった縦縞画像の表示に使用される。また、右側のパースペクティブ画像V2Rの上記のような変化は、右側の第2表示器122の表示面において、台形状を有する縦縞画像の上下の斜辺の斜度を緩くするとともに、縦縞画像の帯の間隔を第1の表示機121から遠ざかる側に広げて表示することで実現される。右側の第2表示器122の表示面は、消失点Dpが最も左側に寄ったときに、略全面が縦縞画像の表示に使用される。
As shown in FIG. 3B, when the traveling position is shifted to the left side of the lane, the left perspective image V2L has a narrow inclination of the upper and lower perspective lines PL and the interval dL of the band image Rb is narrowed. As shown in the optical path diagram on the left side of the figure, the depth direction is displayed close to the back side. At the same time, the perspective image V2R on the right side is displayed while the inclination of the upper and lower perspective lines PL becomes gentle and the interval dR of the band image Rb is narrowed, and is brought closer to the near side in the depth direction. As a result, the vanishing point Dp moves to the left. The above-described change in the left perspective image V2L causes the slope of the upper and lower hypotenuses of the trapezoidal vertical stripe image on the display surface of the
図3(c)に示されているように、走行位置が車線の右方に寄ると、右側のパースペクティブ画像V2Rは、上下のパースペクティブ線PLの傾きがきつくなるとともに帯像Rbの間隔dRが狭められ、図中左側の光路図に示されているように奥行き方向について奥側に寄せられて表示される。同時に、左側のパースペクティブ画像V2Lは、上下のパースペクティブ線PLの傾きが緩くなるとともに帯像Rbの間隔dLが狭められ、奥行き方向について手前側に寄せられて表示される。これにより消失点Dpが右方に寄る。右側のパースペクティブ画像V2Rの上記のような変化は、右側の第2表示器122の表示面において、台形状を有する縦縞画像の上下の斜辺の斜度をきつくするとともに、縦縞画像の帯の間隔を第1の表示機121に近づく側に狭めて表示することで実現される。このとき、右側の第2表示器123の表示面において第1の表示機121から遠い側の端部領域には、画像が何も表示されず、その表示面の一部のみが、上記のように帯の間隔が狭まった縦縞画像の表示に使用される。また、左側のパースペクティブ画像V2Lの上記のような変化は、左側の第2表示器123の表示面において、台形状を有する縦縞画像の上下の斜辺の斜度を緩くするとともに、縦縞画像の帯の間隔を第1の表示機121から遠ざかる側に広げて表示することで実現される。左側の第2表示器123の表示面は、消失点Dpが最も右側に寄ったときに、略全面が縦縞画像の表示に使用される。
As shown in FIG. 3C, when the traveling position is shifted to the right side of the lane, the right perspective image V2R has a narrow inclination of the upper and lower perspective lines PL and a narrower distance dR between the band images Rb. As shown in the optical path diagram on the left side of the figure, the depth direction is displayed close to the back side. At the same time, the left perspective image V2L is displayed while the inclination of the upper and lower perspective lines PL becomes gentle and the interval dL of the band image Rb is narrowed and is brought closer to the near side in the depth direction. As a result, the vanishing point Dp moves to the right. The above change in the right perspective image V2R causes the slope of the upper and lower hypotenuses of the trapezoidal vertical stripe image on the display surface of the
このように、本実施形態では、各第2表示器122,123が、それぞれの表示面での表示画像が消失点Dpへ収束してパースペクティブ画像V2R,V2Lとして表示領域ARに表示されるように、走行位置に追随して移動する消失点Dpの位置に応じて表示面での表示画像を変化させるようになっている。
As described above, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、一対の第2表示器122,123は、一対のパースペクティブ画像V2R,V2Lを、走行位置の左右それぞれの側縁LR,LLからの距離に応じた色で表示する。即ち、走行位置が車線中央付近にあるときには安全を意味する青色で2つのパースペクティブ画像V2R,V2Lを表示し、走行位置が左右いずれかの側縁にある程度に接近すると、警告を意味するオレンジで、その接近した側に対応するパースペクティブ画像を表示し、さらにその側縁に接近すると、危険を意味する赤色でそのパースペクティブ画像を表示する。尚、表示色は、これに限るものではなく、搭乗者による車両の遷移状態の把握を助けるものであれば具体的な色を問うものではない。
In the present embodiment, the pair of
加えて、本実施形態では、赤色でパースペクティブ画像が表示されるときには、情報画像V1において、図1(b)にその一例が示されているように、危険を告げるメッセージが表示される。図1(b)の例では、右側のパースペクティブ画像V2Rが赤色で表示され、「右レーン接近!」というメッセージが表示されている。 In addition, in the present embodiment, when a perspective image is displayed in red, a message telling the danger is displayed in the information image V1, as shown in FIG. 1B. In the example of FIG. 1B, the right perspective image V2R is displayed in red and the message “Right lane approaching!” Is displayed.
さらに、本実施形態では、情報取得部11が、走行車線Rにおける左右方向D1の走行位置を表すとともに、当該走行車線Rの斜度に応じた車両Cの上下方向D3の向きも表す位置情報を取得するように構成されている。そして、一対の第2表示器122,123は、位置情報が表わす斜度に応じて消失点Dpを上下させて一対のパースペクティブ画像V2R,V2Lを表示する。図4には、車両Cが坂道を下る場合のパースペクティブ画像V2R,V2Lが例示されている。図4(a)には、走行車線Rの斜度が水平であるときのパースペクティブ画像V2R,V2Lが示され、図4(b)には、走行車線Rの斜度が下りの斜度であるときのパースペクティブ画像V2R,V2Lが示されている。尚、いずれの場合も、車両Cは車線中央を走行しているものとなっている。
Furthermore, in the present embodiment, the
2つの第2表示器122,123は、上記の位置情報が下りの斜度を表しているときには、図4(b)に示されているように、消失点Dpを上下方向D3の中央よりも下方に下げて一対のパースペクティブ画像V2R,V2Lを表示する。一方、図示は割愛するが、2つの第2表示器122,123は、位置情報が上りの斜度を表しているときには、消失点Dpを上下方向D3の中央よりも上方に上げて一対のパースペクティブ画像V2R,V2Lを表示する。
As shown in FIG. 4B, the two
消失点Dpの下降は、各第2表示器122,123の表示面において、台形状の縦縞画像を、上辺の斜度をきつく下辺の斜度を緩くして表示することで実現され、消失点Dpの上昇は、各第2表示器122,123の表示面において、台形状の縦縞画像を、上辺の斜度を緩く下辺の斜度をきつくして表示することで実現される。
The disappearance of the vanishing point Dp is realized by displaying a trapezoidal vertical stripe image on the display surface of each of the
以上に説明した第1実施形態のHUD装置1によれば、一対のパースペクティブ画像V2R,V2Lが収束する消失点Dpが走行位置に対応している。これら一対のパースペクティブ画像V2R,V2Lにより、搭乗者は、走行車線Rにおける左右方向D1の走行位置、即ち、走行車線Rにおける車両Cの左右方向D1の遷移状態を、直感的かつ容易に把握することができる。
According to the
また、第1実施形態のHUD装置1によれば、上下方向D3に延びる複数の帯像Rbという単純な画像表現によって、一対のパースペクティブ画像V2R,V2Lが構成される。第1実施形態では、これにより、画像表示にかかる情報処理の簡単化が図られている。
In addition, according to the
また、第1実施形態のHUD装置1によれば、パースペクティブ画像V2R,V2Lに含まれる帯像Rbの間隔dR,dLが、そのパースペクティブ画像V2R,V2Lと消失点Dpとの距離が近いほど小さく表示されるので、搭乗者は、走行車線Rにおける車両Cの左右方向D1の遷移状態を、パースペクティブ画像V2R,V2Lにおける帯像Rbの間隔dR,dLの広狭により一層直感的かつ容易に把握することができる。
Further, according to the
また、第1実施形態のHUD装置1によれば、一対のパースペクティブ画像V2R,V2Lがウインドシールド3の前方に形成された表示領域ARに表示されるので搭乗者にとって視認し易く、搭乗者は、走行車線Rにおける車両Cの左右方向D1の遷移状態を、一層直感的かつ容易に把握することができる。
Further, according to the
また、第1実施形態のHUD装置1によれば、パースペクティブ画像V2R,V2Lが、左右方向D1の外側に向かうほど手前に位置する立体的な虚像であるので、搭乗者は、走行車線Rでの走行位置を奥行きをもって認識でき、走行車線における車両の左右方向の遷移状態を、一層直感的かつ容易に把握することができる。
In addition, according to the
また、第1実施形態のHUD装置1によれば、走行位置の移動に追随する消失点Dpの移動によるパースペクティブ画像V2R,V2Lの変化が、第2表示器122,123の表示面での表示画像の変化によって実現される。これにより、画像表現のみでパースペクティブ画像V2R,V2Lの変化が表現されることとなり、HUD本体12における機械的な構造の簡単化が図られている。
Further, according to the
また、第1実施形態のHUD装置1によれば、車両Cの上下方向D3の向きに対応した消失点Dpへ収束する一対のパースペクティブ画像V2R,V2Lにより、搭乗者は、車両Cの左右方向D1の遷移状態に加えて、走行車線Rが上りになっているか下りになっているかといった斜度についても直感的かつ容易に把握することができる。
Further, according to the
また、第1実施形態のHUD装置1によれば、パースペクティブ画像V2R,V2Lが消失点Dpとの距離に応じた色で表示されるので、搭乗者は、走行車線Rにおける車両Cの左右方向D1の遷移状態を、一層直感的かつ容易に把握することができる。
Further, according to the
次に、本発明の第2実施形態にかかる車両用表示装置について図5及び図6を参照して説明する。 Next, a vehicle display device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図5は、本発明の車両用表示装置の第2実施形態であるHUD装置を上方から見た模式図を、そのHUD装置で表示される画像とともに示す図である。図6は、図5に示されている支持台の回動機構を示す図である。尚、図5及び図6では、上記の図1〜図3に示されている構成要素と同等な構成要素については図1〜図3と同じ符号が付されており、以下では、それら同等な構成要素についての重複説明を省略する。 FIG. 5 is a diagram showing a schematic view of the HUD device, which is the second embodiment of the vehicle display device of the present invention, viewed from above, together with an image displayed on the HUD device. FIG. 6 is a view showing a rotation mechanism of the support base shown in FIG. 5 and 6, the same components as those shown in FIGS. 1 to 3 are given the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 3. A duplicate description of the components is omitted.
図5に示されているHUD装置2は、HUD本体21が、一対の第2表示器122,123を、上下方向に延びる軸211aの回りに回動可能に支持する支持台211を有している。また、本実施形態では、一対の第2表示器122,123が、支持台211によって、図5(a)に示されている初期位置に支持されているときに表示領域ARにおいて消失点Dpが一対のパースペクティブ画像V2R,V2Lのほぼ中央に位置するように設定された、第1実施形態の場合と同様の台形状の縦縞画像をそれぞれの表示面に表示する。そして、支持台211が、情報取得部11で取得された位置情報が表す走行位置が変化すると、表示領域ARにおいて走行位置に追随して消失点Dpが移動するように回動する。
The
本実施形態では、図5(b)及び図5(c)に示されているように、走行位置が右側の側縁LRに接近するときには、支持台211が、左右方向D1の左側へと向かう回動方向D4に、その接近の度合いに応じた角度だけ回動する。このときには、図中左側の光路図に示されているように、左側のパースペクティブ画像V2Lが、左右方向D1の外側に開き、右側のパースペクティブ画像V2Rが内側に閉じるように変化する。その結果、右側のパースペクティブ画像V2Rは、上下のパースペクティブ線PLの傾きがきつくなるとともに帯像Rbの間隔が見かけ上狭められる。同時に、左側のパースペクティブ画像V2Lは、上下のパースペクティブ線PLの傾きが緩くなるとともに帯像Rbの間隔が見かけ上広げられる。これにより消失点Dpが右方に寄る。
In the present embodiment, as shown in FIGS. 5B and 5C, when the traveling position approaches the right side edge LR, the
逆に、走行位置が左側の側縁LLに接近するときには、図示は省略するが、支持台211が、左右方向D1の右側へと向かう回動方向に、その接近の度合いに応じた角度だけ回動する。このときには、右側のパースペクティブ画像V2Rが、左右方向D1の外側に開き、左側のパースペクティブ画像V2Lが内側に閉じるように変化する。その結果、右側のパースペクティブ画像V2Rは、上下のパースペクティブ線PLの傾きが緩くなるとともに帯像Rbの間隔が見かけ上広げられる。同時に、左側のパースペクティブ画像V2Lは、上下のパースペクティブ線PLの傾きがきつくなるとともに帯像Rbの間隔が見かけ上狭められる。これにより消失点Dpが左方に寄る。
Conversely, when the traveling position approaches the left side edge LL, although not shown in the figure, the
本実施形態では、このような支持台211の回動が、図6に示されている回動機構によって行われる。支持台211には、上記の軸211aの回りに回動する歯車211bが固定されており、支持台211は、この歯車211bと一緒に回動するように構成されている。さらに、歯車211bには、ウォームギア211cが噛み合っており、このウォームギア211cがステッピングモータ211dで回転駆動される。ステッピングモータ211dが、情報取得部11で取得された位置情報が表す走行位置に応じた回転方向と回転量でウォームギア211cを回転駆動することにより歯車211bが回動し、上述したような支持台211の回動が行われる。
In the present embodiment, the rotation of the
このように、本実施形態では、一対の第2表示器122,123が、表示面での表示画像が消失点Dpへ収束してパースペクティブ画像V2R,V2Lとして表示領域ARに表示されるように、消失点Dpの位置に応じて表示面の向きを変えるように構成される。表示面の向きが変わることで、表示面からウインドシールド3へと向かう光路が、図5に示されているように変更される。この光路の変更により、上述した第1実施形態と同様に、消失点Dpが走行位置に追随して表示領域ARにおいて移動する。また、この光路の変更により、各パースペクティブ画像V2R,V2Lにおける帯像Rbの間隔が広がったり狭まったりする。
As described above, in the present embodiment, the pair of
尚、ここでは、消失点Dpを上下させるための機構については詳細な説明を割愛する。この消失点Dpの上下は、図6に示されている機構と同等の機構により、支持台211を、上記の回動の軸211a及び光軸Aと直交する軸の回りに回動させることで実現される。
Here, a detailed description of the mechanism for moving the vanishing point Dp up and down is omitted. The vanishing point Dp is vertically moved by rotating the
以上に説明した第2実施形態のHUD装置2によっても、上述した第1実施形態と同様に、搭乗者が、走行車線Rにおける車両Cの左右方向D1の遷移状態を、直感的かつ容易に把握することができることは言うまでもない。
Also with the
また、第2実施形態のHUD装置2によれば、走行位置の移動に追随する消失点Dpの移動によるパースペクティブ画像V2R,V2Lの変化が、第2表示器122,123の表示面の向きを変えることによって実現される。これにより、本実施形態では、第2表示器122,123で表示される画像が固定化されており、画像表示にかかる情報処理の簡単化が図られている。
Further, according to the
以上、本発明について、好ましい実施形態を挙げて説明したが、本発明の車両用表示装置は、これらの実施形態の構成に限定されるものではない。 As mentioned above, although this invention was demonstrated and mentioned with preferable embodiment, the display apparatus for vehicles of this invention is not limited to the structure of these embodiment.
例えば、上述した第1及び第2実施形態では、いずれも、本発明にいう車両用表示装置の一例として、ウインドシールド3の前方に形成された表示領域ARにパースペクティブ画像V2R,V2Lを虚像として表示するHUD装置1,2が例示されている。しかしながら、本発明にいう車両用表示装置はこれに限るものではなく、例えば、搭乗者が目視可能な位置に配置された表示画面中の表示領域にパースペクティブ画像を表示する画像表示装置等であってもよい。
For example, in the first and second embodiments described above, as an example of the vehicle display device according to the present invention, the perspective images V2R and V2L are displayed as virtual images in the display area AR formed in front of the
また、上述した第1及び第2実施形態では、いずれも、本発明にいう車両用表示装置の一例として、第1の表示機121及び一対の第2表示器122,123を有するHUD装置1,2が例示されている。しかしながら、本発明にいう車両用表示装置はこれに限るものではなく、例えば、左右方向D1に横長の表示面を持った1つの表示器を有するHUD装置であってもよい。この場合、その横長の表示面の両端部に一対のパースペクティブ画像の元画像が表示されることとなる。さらに、これら一対のパースペクティブ画像を、左右方向の外側ほど手前に位置するように立体的な虚像とするために、表示面の前方にプリズム等を配置して表示面からの投影光を屈折させてウインドシールドに向かわせるようにしてもよい。
In both the first and second embodiments described above, the
尚、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、当業者は、従来公知の知見に従い、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。かかる変形によってもなお本発明の車両用表示装置の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。 In addition, embodiment mentioned above only showed the typical form of this invention, and this invention is not limited to embodiment. That is, those skilled in the art can implement various modifications in accordance with conventionally known knowledge without departing from the scope of the present invention. Of course, such modifications are included in the scope of the present invention as long as the configuration of the vehicle display device of the present invention is provided.
1,2 HUD装置(車両用表示装置)
3 ウインドシールド
11 情報取得部
12,21 HUD本体(画像表示部)
121 第1表示器
122,123 第2表示器
211 支持台
AR 表示領域
C 車両
R 走行車線
Rb 帯像
D1 左右方向
D3 上下方向
Dp 消失点
V2R,V2L パースペクティブ画像
dR,dL 間隔
1, 2 HUD device (Vehicle display device)
3
121 1st display 122,123
Claims (9)
前記走行位置を表す位置情報を取得する情報取得部と、
前記表示領域の左右方向の両端部に、当該表示領域内における前記位置情報が示す前記走行位置に対応した消失点へと収束する一対のパースペクティブ画像を対向して表示する画像表示部と、を備えたことを特徴とする車両用表示装置。 A display device for a vehicle that displays an image representing a traveling position in a left-right direction in a traveling lane in which a vehicle is traveling in a display area,
An information acquisition unit for acquiring position information representing the travel position;
An image display unit configured to oppose and display a pair of perspective images that converge to a vanishing point corresponding to the travel position indicated by the position information in the display region at both ends in the left-right direction of the display region; A vehicle display device characterized by the above.
前記画像表示部が、前記一対のパースペクティブ画像を前記表示領域に虚像として表示するものであることを特徴とする請求項1〜3のうち何れか一項に記載の車両用表示装置。 The display area is formed in front of the windshield of the vehicle;
The vehicle display device according to claim 1, wherein the image display unit displays the pair of perspective images as a virtual image in the display area.
前記表示器が、前記表示面での表示画像が前記消失点へ収束して前記パースペクティブ画像として前記表示領域に表示されるように、前記消失点の位置に応じて前記表示面での表示画像を変化させることを特徴とする請求項1〜5のうち何れか一項に記載の車両用表示装置。 The image display unit has a pair of displays provided with a display surface for displaying the perspective image,
The display unit displays the display image on the display surface according to the position of the vanishing point so that the display image on the display surface converges on the vanishing point and is displayed as the perspective image in the display area. The vehicle display device according to claim 1, wherein the vehicle display device is changed.
前記表示器が、前記表示面での表示画像が前記消失点へ収束して前記パースペクティブ画像として前記表示領域に表示されるように、前記消失点の位置に応じて前記表示面の向きを変えるように構成されていることを特徴とする請求項1〜5のうち何れか一項に記載の車両用表示装置。 The image display unit has a pair of displays provided with a display surface for displaying the perspective image,
The display changes the direction of the display surface according to the position of the vanishing point so that the display image on the display surface converges to the vanishing point and is displayed as the perspective image in the display area. The vehicle display device according to claim 1, wherein the vehicle display device is configured as described above.
前記画像表示部が、前記表示領域の左右方向の両端部に、当該表示領域内における前記位置情報が示す前記走行位置及び前記向きに対応した消失点へ収束する一対のパースペクティブ画像を対向して表示するように構成されていることを特徴とする請求項1〜7のうち何れか一項に記載の車両用表示装置。 The information acquisition unit is configured to acquire position information that represents a travel position in the left-right direction in the travel lane and also represents a vertical direction of the vehicle according to an inclination of the travel lane,
The image display unit displays a pair of perspective images converging to the vanishing point corresponding to the travel position and the direction indicated by the position information in the display area, opposite to each other in the left and right direction of the display area. The vehicular display device according to any one of claims 1 to 7, wherein the vehicular display device is configured as described above.
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