JP2018045143A - Head-up display device - Google Patents

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JP2018045143A JP2016180884A JP2016180884A JP2018045143A JP 2018045143 A JP2018045143 A JP 2018045143A JP 2016180884 A JP2016180884 A JP 2016180884A JP 2016180884 A JP2016180884 A JP 2016180884A JP 2018045143 A JP2018045143 A JP 2018045143A
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light
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藤川 卓之
Takayuki Fujikawa
卓之 藤川
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Denso Corp
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Denso Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a head-up display device that has a simple structure and enables a driver to view a bright virtual image even when changing his or her posture.SOLUTION: A head-up display device comprises: an image pickup part 130 which picks up an image of a viewing person who views a virtual image 30; and a detection control part 150 which detects the positions of the eyes of the viewing person relative to an eye box 40 as a visible region for the virtual image from the picked-up image obtained by the image pickup part, and controls a light emission state of a light source part of a display unit 110, wherein a plurality of light source parts are arranged and in conjugation relation with the eye box. Then the detection control part makes, when the positions of the eyes move from a center side to a circumferential side of the eye box, the brightness of the light source part higher than the brightness before the movement. At this time, it is preferred that the detection control part makes the brightness of a light source part, corresponding to the movement-side positions of the eyes, among the plurality of light source parts higher than the brightness before the movement.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、表示器からの画像を反射装置で反射させて、例えばフロントウインドシールドに照射することでユーザへの表示を行う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 head-up display device that displays images to a user by reflecting an image from a display device with a reflection device and irradiating the image on, for example, a front windshield.

従来のヘッドアップディスプレイ(HUD)装置として、例えば、特許文献1に記載されたものが知られている。特許文献1のHUD装置は、発光素子によって透過照明される表示器(液晶表示パネル)と、表示器によって形成される表示光を車両のウインドシールド(フロントガラス)に反射させる反射装置(凹面鏡)とを備えている。ウインドシールドに至る表示光は、運転者側に反射し、運転者は、ウインドシールドの前方に表示光による虚像を視認することができるようになっている。特許文献1では、発光素子と表示器との間に、複数のレンズ群が設けられて、発光素子からの表示光を集光させて、虚像の輝度を高めるようにしている。   As a conventional head-up display (HUD) device, for example, one described in Patent Document 1 is known. The HUD device of Patent Document 1 includes a display (liquid crystal display panel) that is transmitted and illuminated by a light emitting element, and a reflection device (concave mirror) that reflects display light formed by the display to a windshield (front glass) of a vehicle. It has. The display light reaching the windshield is reflected to the driver side so that the driver can visually recognize a virtual image by the display light in front of the windshield. In Patent Document 1, a plurality of lens groups are provided between a light emitting element and a display, and display light from the light emitting element is condensed to increase the brightness of a virtual image.

また、特許文献2のヘッドアップディスプレイ装置では、運転者のアイボックス(アイレンジ)における目点位置を撮像する撮像手段と、反射装置における回動位置、および車両左右方向の位置を調整する調整手段とを備えている。特許文献2では、撮像手段によって得られる運転者の目の位置(目点位置)が判定境界から外れたとき、予め定められた調整条件を満たすと、調整手段によって反射装置の位置を調整することで、虚像の位置を調整して、運転者の姿勢の変化による虚像の視認性の低下を抑制するようにしている。   Further, in the head-up display device disclosed in Patent Document 2, an image pickup unit that picks up an eye point position in a driver's eye box (eye range), an adjustment unit that adjusts a rotation position in the reflection device and a position in the vehicle left-right direction And. In Patent Document 2, when the driver's eye position (eye point position) obtained by the imaging unit deviates from the determination boundary, the adjustment unit adjusts the position of the reflecting device when a predetermined adjustment condition is satisfied. Thus, the position of the virtual image is adjusted to suppress a decrease in the visibility of the virtual image due to a change in the driver's posture.

特開2009−169399号公報JP 2009-169399 A 特開2009−292409号公報JP 2009-292409 A

しかしながら、特許文献1では、複数のレンズ群によって、アイボックスの中心では虚像の輝度が高められるが、アイボックスの周辺では、輝度が低くなる。よって、運転者の目の位置がアイボックスの中心にあるときは、虚像は明るく見えるが、運転者の姿勢が変化して、目の位置が中心からずれると虚像は暗く見えるという問題があった。   However, in Patent Document 1, the luminance of the virtual image is increased at the center of the eye box by the plurality of lens groups, but the luminance is decreased around the eye box. Therefore, the virtual image looks bright when the driver's eyes are in the center of the eyebox, but the virtual image appears dark when the driver's posture changes and the eye's position deviates from the center. .

一方、特許文献2では、運転者の目の位置に応じて、反射装置の位置が調整されるので、運転者の姿勢が変化しても虚像の明るさが維持されるが、反射装置の位置を調整する調整手段の設定を必要としており、装置における、構造の複雑化、装置の大型化、およびコスト上昇等を招いてしまう。   On the other hand, in Patent Document 2, since the position of the reflecting device is adjusted according to the position of the driver's eyes, the brightness of the virtual image is maintained even if the driver's posture changes. Therefore, it is necessary to set an adjusting means for adjusting the above, which leads to a complicated structure in the apparatus, an increase in the size of the apparatus, and an increase in cost.

本発明の目的は、上記問題に鑑み、簡素な構造で、運転者の姿勢が変化しても明るい虚像を目視可能とするヘッドアップディスプレイ装置を提供することにある。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a head-up display device that has a simple structure and allows a bright virtual image to be viewed even when the driver's posture changes.

本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。   In order to achieve the above object, the present invention employs the following technical means.

本発明では、光源部(111)によって透過照明されて、表示情報を表す表示光を出射する表示器(113)と、
表示器から出射される表示光を投影部材(20)へ反射させる反射装置(120)と、を備え、
表示情報の虚像(30)を投影部材の前方に表示させるヘッドアップディスプレイ装置において、
虚像を視認する視認者を撮像する撮像部(130)と、
撮像部による撮像画像から、虚像の視認可能領域となるアイボックス(40)に対して、視認者の目の位置を検出すると共に、光源部の発光状態を制御する検出制御部(150)とを備え、
光源部は、表示器に対して複数配置されて、アイボックスと共役関係になっており、
検出制御部は、目の位置がアイボックスの中心側から周囲側に移動すると、光源部の輝度を、移動前の輝度よりも高くすることを特徴としている。
In the present invention, a display (113) that is transmitted and illuminated by the light source unit (111) and emits display light representing display information;
A reflection device (120) for reflecting display light emitted from the display to the projection member (20),
In a head-up display device that displays a virtual image (30) of display information in front of a projection member,
An imaging unit (130) for imaging a viewer who visually recognizes a virtual image;
A detection control unit (150) that detects the position of the eyes of the viewer and controls the light emission state of the light source unit with respect to the eye box (40) that is a visible region of the virtual image from the image captured by the imaging unit. Prepared,
A plurality of light source units are arranged with respect to the display and are in a conjugate relationship with the eye box,
The detection control unit is characterized in that when the eye position moves from the center side of the eye box to the peripheral side, the luminance of the light source unit is made higher than the luminance before the movement.

この発明によれば、視認者の姿勢に伴って、目の位置がアイボックスの中心側から周囲側に移動すると、検出制御部は光源部の輝度を目の移動前の輝度よりも高くする。よって、目の位置がアイボックスの周囲側に移動した場合であっても、視認者は明るい虚像を目視することができる。本発明では、上記の特許文献2のように、視認者の目の位置に応じて反射装置における回動位置、および車両左右方向の位置を調整する調整手段の設定を不要としており、簡素な構造とすることができる。   According to the present invention, when the position of the eyes moves from the center side of the eye box to the peripheral side according to the posture of the viewer, the detection control unit increases the luminance of the light source unit higher than the luminance before moving the eyes. Therefore, even when the eye position moves to the periphery of the eye box, the viewer can view a bright virtual image. In the present invention, as in the above-mentioned Patent Document 2, it is not necessary to set the adjusting means for adjusting the rotational position of the reflecting device and the position in the left-right direction of the vehicle according to the position of the eyes of the viewer, and a simple structure It can be.

尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。   In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows a corresponding relationship with the specific means of embodiment description mentioned later.

ヘッドアップディスプレイ装置の構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows the structure of a head-up display apparatus. 図1におけるII方向から見た場合のヘッドアップディスプレイ装置を示す矢視図である。It is an arrow line view which shows the head-up display apparatus at the time of seeing from the II direction in FIG. 表示装置の構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows the structure of a display apparatus. 図3におけるIV方向から見た場合の光源部を示す矢視図である。It is an arrow line view which shows the light source part at the time of seeing from the IV direction in FIG. 第1実施形態における輝度の調整要領を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the adjustment point of the brightness | luminance in 1st Embodiment. 第2実施形態における輝度の調整要領を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the adjustment point of the brightness | luminance in 2nd Embodiment. 第3実施形態における輝度の調整要領を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the adjustment point of the brightness | luminance in 3rd Embodiment.

以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。   A plurality of modes for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. In each embodiment, parts corresponding to the matters described in the preceding embodiment may be denoted by the same reference numerals, and redundant description may be omitted. When only a part of the configuration is described in each mode, the other modes described above can be applied to the other parts of the configuration. Not only combinations of parts that clearly indicate that the combination is possible in each embodiment, but also a combination of the embodiments even if they are not clearly specified unless there is a problem with the combination. It is also possible.

(第1実施形態)
第1実施形態におけるヘッドアップディスプレイ装置100を図1〜図5に基づいて説明する。図1、図2に示すように、ヘッドアップディスプレイ(Head−Up Display)装置100は、例えば自動車等の車両に搭載されたものであり、表示装置110から出射される表示情報を表す表示光を、車両に設けられたウインドシールド20の投射位置20aに入射させる。そして、ヘッドアップディスプレイ装置100は、運転者(視認者)と投射位置20aとを結ぶ線の車両前方延長線上(ウインドシールド20の前方)に、表示情報の表示像30を結像させて、アイボックス40を通して、表示像30を虚像として運転者に視認させるものとなっている。
(First embodiment)
A head-up display device 100 according to a first embodiment will be described with reference to FIGS. As shown in FIGS. 1 and 2, a head-up display (Head-Up Display) device 100 is mounted on a vehicle such as an automobile, and displays display light representing display information emitted from the display device 110. Then, the light is incident on the projection position 20a of the windshield 20 provided in the vehicle. The head-up display device 100 forms a display image 30 of the display information on the vehicle front extension line (in front of the windshield 20) of the line connecting the driver (viewer) and the projection position 20a. The driver visually recognizes the display image 30 as a virtual image through the box 40.

このヘッドアップディスプレイ装置100によって、運転者は、表示像30と、車両の前景とを重畳して視認することができるようになっている。以下、ヘッドアップディスプレイ装置100をHUD装置100と呼ぶことにする。   With the head-up display device 100, the driver can visually recognize the display image 30 and the foreground of the vehicle in a superimposed manner. Hereinafter, the head-up display device 100 is referred to as the HUD device 100.

尚、ウインドシールド20は、本発明の投影部材に対応するものである。ウインドシールド20は、車両のフロント側のウインドシールドであり、例えば2枚のガラスとその中間に設けられる中間膜とから形成された合わせガラスが使用されている。ウインドシールド20は、車両上方から見た場合の左右方向、および車両側方から見た場合のウインドシールド20のラインに沿う方向にわずかな曲率を有しており、凹面鏡と同一の効果により、表示像30を拡大して、より遠方に表示できるようになっている。   The windshield 20 corresponds to the projection member of the present invention. The windshield 20 is a windshield on the front side of the vehicle. For example, a laminated glass formed of two sheets of glass and an intermediate film provided therebetween is used. The windshield 20 has a slight curvature in the horizontal direction when viewed from above the vehicle and in the direction along the line of the windshield 20 when viewed from the side of the vehicle. The image 30 can be enlarged and displayed further away.

また、アイボックス40というのは、運転者が表示像30を視認可能とする領域であり、運転者の目の前に仮想されるのぞき窓のようなものである。アイボックス40は、例えば、表示光による表示画像のアウトラインに対応する矩形を成している。   The eye box 40 is an area in which the driver can visually recognize the display image 30, and is like a peep window virtually imagined in front of the driver's eyes. The eye box 40 has, for example, a rectangle corresponding to the outline of the display image by display light.

HUD装置100は、表示装置110、反射装置120、カメラ130、位置調整スイッチ140、および制御装置150等を備えている。   The HUD device 100 includes a display device 110, a reflection device 120, a camera 130, a position adjustment switch 140, a control device 150, and the like.

HUD装置100の主たる構成要素となる表示装置110、反射装置120、制御装置150は、ウインドシールド20の下端面から車室内後方、更には下方に延出されるインストルメントパネル10の内側に配設されている。また、カメラ130は、インストルメントパネル10の外側で、運転者の顔を捉えやすい位置に配置され、更に、位置調整スイッチ140は、運転者の操作し易い位置に設けられている。   The display device 110, the reflection device 120, and the control device 150, which are main components of the HUD device 100, are disposed inside the instrument panel 10 that extends from the lower end surface of the windshield 20 to the rear of the vehicle interior and further downward. ing. Further, the camera 130 is disposed outside the instrument panel 10 at a position where the driver's face can be easily captured, and the position adjustment switch 140 is provided at a position where the driver can easily operate.

尚、インストルメントパネル10の上面には、反射装置120からの表示光を通過させる開口部10aが設けられており、更に、この開口部10aには透光性を有する防塵カバーが設けられている。以下、HUD装置100の、各構成の詳細について説明する。   Note that an opening 10a for allowing display light from the reflection device 120 to pass through is provided on the upper surface of the instrument panel 10, and further, a dust-proof cover having translucency is provided in the opening 10a. . Hereinafter, details of each component of the HUD device 100 will be described.

表示装置110は、表示情報を表わす表示光を出射するものであり、図3、図4に示すように、光源部111、レンズ112、および表示器113等を有している。   The display device 110 emits display light representing display information, and includes a light source unit 111, a lens 112, a display 113, and the like as shown in FIGS.

光源部111は、通電されることで表示器113に対して光を出射する発光素子であり、例えば、発光ダイオード(Light Emitting Diode=LED)が使用されている。光源部111は、制御装置150によって、発光状態が制御されて、表示器113に対する光軸に沿うように光を出射するようになっている。   The light source unit 111 is a light emitting element that emits light to the display unit 113 when energized. For example, a light emitting diode (Light Emitting Diode = LED) is used. The light source unit 111 emits light along the optical axis with respect to the display unit 113 by controlling the light emission state by the control device 150.

光源部111は、表示装置110の一端側の矩形状の基板111aに複数配置されている。複数の光源部111は、例えば、図4に示すように、横方向、および縦方向にそれぞれm列、n列を形成するように配列されている。ここでは、m=3、n=3となる例を示している。   A plurality of light source units 111 are arranged on a rectangular substrate 111 a on one end side of the display device 110. For example, as shown in FIG. 4, the plurality of light source units 111 are arranged so as to form m columns and n columns in the horizontal direction and the vertical direction, respectively. Here, an example in which m = 3 and n = 3 is shown.

複数の光源部111は、矩形状の基板111aにおいて、矩形状のアイボックス40と共役関係となるように配置されている。例えば、光源部111のn1列は、アイボックス40の左側の領域に対応し、また、光源部111のn3列は、アイボックス40の右側の領域に対応する。同様に、光源部111のm1列は、アイボックス40の上側の領域に対応し、また、光源部111のm3列は、アイボックス40の下側の領域に対応する。   The plurality of light source units 111 are arranged in a conjugate relationship with the rectangular eye box 40 on the rectangular substrate 111a. For example, the n1 column of the light source unit 111 corresponds to the left region of the eye box 40, and the n3 column of the light source unit 111 corresponds to the right region of the eye box 40. Similarly, the m1 column of the light source unit 111 corresponds to the upper region of the eye box 40, and the m3 column of the light source unit 111 corresponds to the lower region of the eye box 40.

レンズ112は、光源部111からの光を表示器113に向けて集光させる部材であり、光源部111による光の出射側に配置されている。   The lens 112 is a member that condenses the light from the light source unit 111 toward the display unit 113, and is disposed on the light emission side of the light source unit 111.

表示器113は、光源部111からの光によって透過照明されて、表示情報を表す表示光を出射するものであり、制御装置150の駆動回路によって駆動制御されるようになっている。表示器113は、例えば、薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor=TFT)が用いられたTFT液晶パネル、デュアルスキャンタイプのディスプレイ(Dual Scan Super Twisted Nematic=D−STN)、TN(Twisted Nematic)セグメント液晶等が使用される。   The display 113 is transmitted and illuminated by the light from the light source unit 111 and emits display light representing display information, and is driven and controlled by a drive circuit of the control device 150. As the display 113, for example, a TFT liquid crystal panel using a thin film transistor (TFT), a dual scan type display (Dual Scan Super Twisted Nematic = D-STN), a TN (Twisted Nematic) segment liquid crystal, or the like is used. Is done.

そして、表示器113は、光源部111から出射される光によって、表示情報を表わす表示光を、光源部111とは反対側となる反射装置120に向けて出射するようになっている。表示器113の表示光を出射する面は、例えば、垂直方向を向いており、また表示光の光軸が車両の前後方向を向くように(出射方向が車両の前方側を向くように)配置されている。   The display unit 113 emits display light representing display information toward the reflection device 120 on the side opposite to the light source unit 111 by the light emitted from the light source unit 111. The display light emitting surface of the display 113 is, for example, oriented in the vertical direction, and is arranged so that the optical axis of the display light faces the front-rear direction of the vehicle (the emission direction faces the front side of the vehicle). Has been.

表示器113によって形成される表示情報は、例えば、車両用ナビゲーションシステムにおける地図情報、地図上における自車の現在位置情報、あるいは目的地への案内情報等とすることができる。あるいは、表示情報としては、車両走行時における車両情報としての、車速、エンジン回転数、エンジン冷却水温、およびバッテリ電圧等の情報としても良い。   The display information formed by the display unit 113 can be, for example, map information in the vehicle navigation system, current position information of the vehicle on the map, or guide information to the destination. Alternatively, the display information may be information such as vehicle speed, engine speed, engine coolant temperature, and battery voltage as vehicle information during vehicle travel.

表示器113は、上記のような複数種類の表示情報を1つずつ、あるいは、複数組み合わせて、表示器113の表面に形成することができるようになっている。運転者は表示切替えスイッチにより、表示情報をいずれにするか、選択できるようになっている。   The display device 113 can be formed on the surface of the display device 113 one by one or a combination of a plurality of types of display information as described above. The driver can select which display information to use by using a display changeover switch.

反射装置120は、表示光を反射させる装置であり、図1、図2に示すように、ミラー部121、ホルダ部122、軸部123、およびモータ部124等を有している。   The reflection device 120 is a device that reflects display light, and includes a mirror part 121, a holder part 122, a shaft part 123, a motor part 124, and the like, as shown in FIGS.

ミラー部121は、表示器113からの表示光を、インストルメントパネル10の開口部10aを通して、ウインドシールド20の投射位置20aに反射させる部材である。ミラー部121は、例えば、透明なガラス板材にアルミニウムや銀等の金属が蒸着されて形成されており、表示器113を向く側の面が反射面となっている。ミラー部121は、背面側(反射面とは反対側)に凹む凹面鏡となっている。ミラー部121は、表示情報を投射位置20aに向けて拡大することができるようになっている。   The mirror unit 121 is a member that reflects display light from the display unit 113 to the projection position 20 a of the windshield 20 through the opening 10 a of the instrument panel 10. The mirror part 121 is formed, for example, by depositing a metal such as aluminum or silver on a transparent glass plate material, and the surface facing the display 113 is a reflection surface. The mirror unit 121 is a concave mirror that is recessed on the back side (the side opposite to the reflecting surface). The mirror unit 121 can enlarge the display information toward the projection position 20a.

尚、ミラー部121は、ガラス板材から形成されるものに限らず、樹脂製のホルダ部122の表示器113側となる表面に(ミラー部121に相当する領域)に、例えば、アルミニウム等を蒸着させることで形成される樹脂製のミラー部としてもよい。   In addition, the mirror part 121 is not restricted to what is formed from a glass plate material, for example, aluminum etc. are vapor-deposited on the surface (area | region equivalent to the mirror part 121) which becomes the indicator 113 side of the resin holder parts 122. It is good also as a resin-made mirror part formed by making it.

ホルダ部122は、ミラー部121を保持する部材であり、例えば、樹脂材によって形成されている。ホルダ部122は、ミラー部121の背面側を覆うように配置されている。ミラー部121は、ホルダ部122に接合されている。   The holder part 122 is a member that holds the mirror part 121 and is formed of, for example, a resin material. The holder part 122 is arrange | positioned so that the back side of the mirror part 121 may be covered. The mirror part 121 is joined to the holder part 122.

軸部123は、ホルダ部122の水平方向(左右方向)の両端側に一体的に形成されており、図示しない支持体に回転可能に支持されている。   The shaft portion 123 is integrally formed on both ends of the holder portion 122 in the horizontal direction (left-right direction), and is rotatably supported by a support body (not shown).

モータ部124は、例えば、入力されるパルス電力に同期して動作する同期電動機であり、一方側の軸部123に接続されている。モータ部124は、制御装置150によって、回転制御されるようになっている。モータ部124が正方向、あるいは逆方向に回転されることで、ホルダ部122(ミラー部121)は、軸部123を中心として、支持体に対して回動されるようになっている。   The motor unit 124 is, for example, a synchronous motor that operates in synchronization with input pulse power, and is connected to the shaft unit 123 on one side. The rotation of the motor unit 124 is controlled by the control device 150. When the motor part 124 is rotated in the forward direction or the reverse direction, the holder part 122 (mirror part 121) is rotated with respect to the support about the shaft part 123.

カメラ130は、運転者の顔画像を撮像する撮像部であり、運転者の顔と対向するように、例えば、ステアリングコラムの上部、コンビネーションメータ、あるいは、ウインドシールド20の上部等に装着されている。カメラ130は、運転者の顔画像を撮像することで、運転者の姿勢に伴う目の位置、および目の位置の変化を画像として捉えるようになっている。カメラ130によって撮像された撮像画像のデータは、制御装置150に出力されるようになっている。   The camera 130 is an imaging unit that captures a driver's face image, and is mounted on, for example, the upper part of the steering column, the combination meter, or the upper part of the windshield 20 so as to face the driver's face. . The camera 130 captures a driver's face image, thereby capturing the eye position and the change in the eye position according to the driver's posture as an image. Data of the captured image captured by the camera 130 is output to the control device 150.

位置調整スイッチ140は、運転者が入力操作することでウインドシールド20における表示像30の位置を、運転者の好みに応じて、上側、あるいは下側に調整するための要求信号を生成する入力部となっている。位置調整スイッチ140は、例えば、インストルメントパネル10の運転者に対向する面に設けられている。位置調整スイッチ140は、例えば、運転者に対向する四角形のスイッチ面を有しており、このスイッチ面の上側を押込むことで、表示像30の位置を上側に変更する要求信号が生成され、また、スイッチ面の下側を押込むことで、表示像30の位置を下側に変更する要求信号が生成されるようになっている。そして、生成された要求信号は、制御装置150に出力されるようになっている。   The position adjustment switch 140 is an input unit that generates a request signal for adjusting the position of the display image 30 on the windshield 20 to the upper side or the lower side according to the driver's preference by an input operation by the driver. It has become. The position adjustment switch 140 is provided on the surface of the instrument panel 10 that faces the driver, for example. The position adjustment switch 140 has, for example, a rectangular switch surface facing the driver, and a request signal for changing the position of the display image 30 to the upper side is generated by pressing the upper side of the switch surface. Further, by pushing the lower side of the switch surface, a request signal for changing the position of the display image 30 to the lower side is generated. Then, the generated request signal is output to the control device 150.

制御装置150は、カメラ130から得られる撮像画像のデータから、運転者の目の位置、および目の位置の変化を検出して、光源部111の発光状態を制御する検出制御部となっている。また、制御装置150は、表示器113の表示情報の形成制御を行うと共に、位置調整スイッチ140からの要求信号あるいはイグニッションスイッチのオンオフ信号に応じてモータ部124の作動を制御するようになっている。   The control device 150 is a detection control unit that detects the position of the driver's eyes and the change in the position of the eyes from the captured image data obtained from the camera 130 and controls the light emission state of the light source unit 111. . Further, the control device 150 controls the formation of display information on the display unit 113 and controls the operation of the motor unit 124 according to a request signal from the position adjustment switch 140 or an on / off signal of an ignition switch. .

HUD装置100は、上記のように構成されており、以下、制御装置150による、HUD装置100の作動について説明する。   The HUD device 100 is configured as described above, and the operation of the HUD device 100 by the control device 150 will be described below.

制御装置150は、イグニッションスイッチがオフされると、モータ部124を作動させることで、ホルダ部122(ミラー部121)の回動位置を予め設定されたリセットポジションに変更させる。リセットポジションは、イグニッションスイッチがオフされて、運転者が運転をしていないときのミラー部121の回転位置であり、太陽光がミラー部121に反射して、車両内部の様子がウインドシールド20に写らないようにするために設定されるものとなっている。   When the ignition switch is turned off, the control device 150 operates the motor unit 124 to change the rotation position of the holder unit 122 (mirror unit 121) to a preset reset position. The reset position is a rotational position of the mirror part 121 when the ignition switch is turned off and the driver is not driving, and sunlight reflects on the mirror part 121 so that the state inside the vehicle is reflected on the windshield 20. It is set to prevent it from being shown.

そして、制御装置150は、車両のイグニッションスイッチがオンされると、モータ部124を作動させることで、ミラー部121の回動位置をリセットポジションから、先回の運転時に運転者によって設定されていたドライバー設定位置に戻す。そして、制御装置150は、表示切替えスイッチによる運転者の指示に基づいて表示すべき表示情報を決定すると共に、駆動回路を介して表示器113に表示情報を形成させる。   Then, when the ignition switch of the vehicle is turned on, the control device 150 operates the motor unit 124 to set the rotation position of the mirror unit 121 from the reset position by the driver during the previous driving. Return to the driver setting position. And the control apparatus 150 determines the display information which should be displayed based on the driver | operator's instruction | indication by a display changeover switch, and makes the display 113 form display information via a drive circuit.

すると、図1に示すように、表示器113は、光源部111から出射される光によって、表示情報を表示光としてミラー部121に出射させる。ミラー部121は、表示器113から出射された表示光を、開口部10a(防塵カバー)を通して、ウインドシールド20の投射位置20aに反射させる。投射位置20aに反射された表示光(表示情報)は、運転者と投射位置20aとを結ぶ線の車両前方延長線上(ウインドシールド20の前方)に表示像30(虚像)として表示(結像)されて、アイボックス40を通して、運転者に視認されることになる。   Then, as shown in FIG. 1, the display unit 113 causes the mirror unit 121 to emit display information as display light by the light emitted from the light source unit 111. The mirror unit 121 reflects the display light emitted from the display unit 113 to the projection position 20a of the windshield 20 through the opening 10a (dust-proof cover). The display light (display information) reflected by the projection position 20a is displayed (image formation) as a display image 30 (virtual image) on the vehicle front extension line (in front of the windshield 20) of the line connecting the driver and the projection position 20a. Then, it is visually recognized by the driver through the eye box 40.

そして、運転者によって位置調整スイッチ140が操作されて、表示像30の位置を変更するための要求信号が生成されると、制御装置150は、モータ部124を作動させて、ミラー部121を要求方向に回動させて新たなドライバー設定位置に調整する(上下方向調整する)。   When the position adjustment switch 140 is operated by the driver and a request signal for changing the position of the display image 30 is generated, the control device 150 operates the motor unit 124 to request the mirror unit 121. Rotate in the direction and adjust to the new driver setting position (adjust up and down).

ここで、HUD装置100においては、運転者の姿勢が変化して、運転者の目の位置がアイボックス40の中心側から周囲側に移動すると、表示像30の輝度が低下して見え、運転者は違和感を覚えるという問題があった。   Here, in the HUD device 100, when the driver's posture changes and the position of the driver's eyes moves from the center side to the peripheral side of the eye box 40, the brightness of the display image 30 appears to decrease, and driving There was a problem that the person felt uncomfortable.

本実施形態では、制御装置150は、カメラ130から出力される撮像画像のデータから、アイボックス40に対する運転者の目の位置を検出すると共に、時間経過と共に目の位置の変化を検出するようになっている。そして、制御装置150は、図5に示すように、目の位置がアイボックス40の中心側から周囲側に移動すると、複数の光源部111の輝度を、移動前の輝度よりも高くするように制御する。制御装置150は、光源部111の輝度を高くするために、例えば、各光源部111に対する通電電流を増加させる。   In the present embodiment, the control device 150 detects the position of the driver's eyes with respect to the eye box 40 from the captured image data output from the camera 130, and detects the change in the position of the eyes over time. It has become. Then, as shown in FIG. 5, when the position of the eye moves from the center side to the peripheral side of the eye box 40, the control device 150 increases the luminance of the plurality of light source units 111 higher than the luminance before the movement. Control. For example, the control device 150 increases the energization current to each light source unit 111 in order to increase the luminance of the light source unit 111.

本実施形態によれば、運転者の姿勢に伴って、目の位置がアイボックス40の中心側から周囲側に移動すると、制御装置150は光源部111の輝度を目の移動前の輝度よりも高くする。よって、目の位置がアイボックス40の周囲側に移動した場合であっても、運転者は明るい表示像30(虚像)を目視することができる。本実施形態では、「背景技術」の項で説明した特許文献2のように、運転者の目の位置に応じて反射装置120における回動位置、および車両左右方向の位置を調整する調整手段の設定を不要としており、簡素な構造とすることができる。   According to the present embodiment, when the position of the eyes moves from the center side of the eyebox 40 to the peripheral side according to the driver's posture, the control device 150 sets the luminance of the light source unit 111 to be higher than the luminance before moving the eyes. Make it high. Therefore, even when the eye position moves to the peripheral side of the eye box 40, the driver can view the bright display image 30 (virtual image). In the present embodiment, as in Patent Document 2 described in the section “Background Art”, an adjustment unit that adjusts the rotational position of the reflecting device 120 and the position in the left-right direction of the vehicle according to the position of the driver's eyes. Setting is unnecessary, and a simple structure can be obtained.

(第2実施形態)
第2実施形態を図6に示す。第2実施形態は、上記第1実施形態に対して、複数の光源部111に対する輝度の上げ方を変更したものである。
(Second Embodiment)
A second embodiment is shown in FIG. The second embodiment is different from the first embodiment in how to increase the luminance with respect to the plurality of light source units 111.

本実施形態では、制御装置150は、図6に示すように、目の位置がアイボックス40の中心側から周囲側に移動すると、複数の光源部111のうち、目が移動した側の位置に対応する光源部111の輝度を、移動前の輝度よりも高くするようにしている。   In the present embodiment, as shown in FIG. 6, when the eye position moves from the center side of the eye box 40 to the peripheral side, the control device 150 moves to a position on the side where the eyes move among the plurality of light source units 111. The luminance of the corresponding light source unit 111 is set higher than the luminance before movement.

例えば、運転者の目の位置がアイボックス40の右側に移動したとすると、共役関係にある図4中のn3列の光源部111の輝度を高くする。その他(n1列、n2列)の光源部111については、輝度を移動前のまま維持する。同様に、目の位置が、左側に移動したとするとn1列の光源部111の輝度を高くし、上側に移動したとするとm1列の光源部111の輝度を高くし、下側に移動したとするとm3列の光源部111の輝度を高くする。これらの場合、それぞれ、移動した側以外の領域の光源部111の輝度は、移動前のまま維持する。   For example, if the position of the driver's eyes is moved to the right side of the eye box 40, the luminance of the light source units 111 in the n3 column in FIG. For the other (n1 column, n2 column) light source units 111, the luminance is maintained as it was before the movement. Similarly, if the eye position is moved to the left side, the luminance of the light source unit 111 in the n1 column is increased, and if the eye position is moved upward, the luminance of the light source unit 111 in the m1 column is increased and moved to the lower side. Then, the luminance of the light source units 111 in the m3 column is increased. In these cases, the luminance of the light source unit 111 in the area other than the moved side is maintained as it was before the movement.

これにより、複数の光源部111のうち、目が移動した側の位置に対応する光源部111のみ、輝度を高くし、移動した側以外の領域の光源部111の輝度は移動前のまま維持されるので、輝度を高くするための電力消費を抑えることができる。   As a result, among the plurality of light source units 111, only the light source unit 111 corresponding to the position on the side where the eyes have moved is increased in luminance, and the luminance of the light source unit 111 in the region other than the moved side is maintained as it was before the movement. Therefore, power consumption for increasing the luminance can be suppressed.

(第3実施形態)
第3実施形態を図7に示す。第3実施形態は、上記第2実施形態のように、目が移動した側の位置に対応する光源部111の輝度を、移動前の輝度よりも高くするものに加えて、目が移動した側とは反対側の位置に対応する光源部111の輝度を、移動前の輝度より低くするようにしたものである。
(Third embodiment)
A third embodiment is shown in FIG. In the third embodiment, as in the second embodiment, in addition to the light source 111 corresponding to the position on the side where the eyes have moved, the luminance is higher than the luminance before the movement, and the side on which the eyes have moved. The luminance of the light source unit 111 corresponding to the position on the opposite side is made lower than the luminance before movement.

例えば、運転者の目の位置がアイボックス40の右側に移動したとすると、共役関係にある図4中のn3列の光源部111の輝度を高くすると共に、n2列の光源部111については輝度を移動前のまま維持し、更に、n1列の光源部111については輝度を移動前より低くする。   For example, if the position of the driver's eyes has moved to the right side of the eye box 40, the luminance of the light source units 111 in the n3 column in FIG. Is maintained as it was before the movement, and the luminance of the light source unit 111 in the n1 column is set lower than that before the movement.

同様に、目の位置が、左側に移動したとするとn1列の光源部111の輝度を高くし、n2列の光源部111については輝度を移動前のまま維持し、更に、n3列の光源部111については輝度を移動前より低くする。また、目の位置が、上側に移動したとするとm1列の光源部111の輝度を高くし、m2列の光源部111については輝度を移動前のまま維持し、更に、m3の光源部111については輝度を移動前より低くする。更に、目の位置が、下側に移動したとするとm3列の光源部111の輝度を高くし、m2列の光源部111については輝度を移動前のまま維持し、更に、m1の光源部111については輝度を移動前より低くする。   Similarly, if the eye position is moved to the left side, the luminance of the light source unit 111 in the n1 column is increased, the luminance is maintained as it is before the light source unit 111 in the n2 column, and the light source unit in the n3 column is further maintained. For 111, the luminance is made lower than before the movement. If the eye position is moved upward, the luminance of the light source unit 111 in the m1 column is increased, the luminance is maintained as it is for the light source unit 111 in the m2 column, and the light source unit 111 in the m3 column is further maintained. Makes the brightness lower than before moving. Further, if the eye position is moved downward, the luminance of the light source units 111 in the m3 column is increased, the luminance is maintained as it is for the light source units 111 in the m2 column, and the light source unit 111 in the m1 column is further maintained. For, make the brightness lower than before moving.

これにより、複数の光源部111のうち、目が移動した側とは反対側の位置に対応する光源部111の輝度については、低くするので、更に電力消費を抑えることができる。   Thereby, since the brightness | luminance of the light source part 111 corresponding to the position on the opposite side to the side to which the eye moved among several light source parts 111 is made low, power consumption can be suppressed further.

(その他の実施形態)
上記各実施形態では、複数の光源部111に対して、通電電流を変更することで各光源部111の輝度を変えるようにした。しかしながら、例えば、各配置点における光源部111を更に複数個の光源部から形成して、光源部111の輝度を上げる際に、発光させる光源部の数を増やす、逆に、光源部111の輝度を下げる際に、発光させる光源部の数を減らすことで対応するようにしてもよい。
(Other embodiments)
In each of the above embodiments, the luminance of each light source unit 111 is changed by changing the energization current for the plurality of light source units 111. However, for example, when the light source unit 111 at each arrangement point is further formed from a plurality of light source units, and the luminance of the light source unit 111 is increased, the number of light source units that emit light is increased. May be reduced by reducing the number of light source units that emit light.

また、上記各実施形態では、表示器113から出射される表示光の投影部材として、車両のウインドシールド20としたが、これに限らず、HUD装置100に専用に設けられるコンバイナ等としてもよい。   In each of the above-described embodiments, the windshield 20 of the vehicle is used as the projection member for the display light emitted from the display device 113. However, the present invention is not limited to this, and a combiner or the like provided exclusively for the HUD device 100 may be used.

また、上記各実施形態では、表示器113からの表示光を反射装置120によって反射させるものとしたが、表示器113からの表示光を例えば平面鏡で一旦反射させた後に、反射装置120に出射させるようにしても良い。   Further, in each of the above embodiments, the display light from the display unit 113 is reflected by the reflection device 120. However, the display light from the display unit 113 is once reflected by, for example, a plane mirror and then emitted to the reflection device 120. You may do it.

また、表示器113は、TFT液晶パネル、デュアルスキャンタイプのディスプレイ、TNセグメント液晶等が使用されるものとして説明したが、これに限定されることなく、エレクトロルミネセンス等の自発光式の表示器としても良い。更に、レーザをスキャンするレーザプロジェクターとしても良い。   Further, the display 113 has been described as using a TFT liquid crystal panel, a dual scan type display, a TN segment liquid crystal, etc., but is not limited thereto, and is a self-luminous display such as electroluminescence. It is also good. Furthermore, a laser projector that scans a laser may be used.

20 ウインドシールド(投影部材)
30 表示像(虚像)
40 アイボックス
100 ヘッドアップディスプレイ装置
111 光源部
113 表示器
120 反射装置
130 カメラ(撮像部)
150 制御装置(検出制御部)
20 Windshield (projection member)
30 Display image (virtual image)
40 Eye box 100 Head-up display device 111 Light source unit 113 Display device 120 Reflecting device 130 Camera (imaging unit)
150 Control device (detection control unit)

Claims (3)

光源部(111)によって透過照明されて、表示情報を表す表示光を出射する表示器(113)と、
前記表示器から出射される前記表示光を投影部材(20)へ反射させる反射装置(120)と、を備え、
前記表示情報の虚像(30)を前記投影部材の前方に表示させるヘッドアップディスプレイ装置において、
前記虚像を視認する視認者を撮像する撮像部(130)と、
前記撮像部による撮像画像から、前記虚像の視認可能領域となるアイボックス(40)に対して、前記視認者の目の位置を検出すると共に、前記光源部の発光状態を制御する検出制御部(150)とを備え、
前記光源部は、前記表示器に対して複数配置されて、前記アイボックスと共役関係になっており、
前記検出制御部は、前記目の位置が前記アイボックスの中心側から周囲側に移動すると、前記光源部の輝度を、移動前の輝度よりも高くするヘッドアップディスプレイ装置。
A display (113) that is transmitted and illuminated by the light source unit (111) and emits display light representing display information;
A reflection device (120) for reflecting the display light emitted from the display to a projection member (20),
In a head-up display device that displays a virtual image (30) of the display information in front of the projection member,
An imaging unit (130) for imaging a viewer who visually recognizes the virtual image;
A detection control unit that detects the position of the eyes of the viewer and controls the light emission state of the light source unit with respect to the eye box (40) that is the visible region of the virtual image from the image captured by the imaging unit. 150),
A plurality of the light source units are arranged with respect to the display, and are in a conjugate relationship with the eye box,
The detection control unit is a head-up display device that, when the position of the eye moves from the center side of the eye box to the peripheral side, makes the luminance of the light source unit higher than the luminance before the movement.
前記検出制御部は、複数の前記光源部のうち、前記目が移動した側の位置に対応する前記光源部の輝度を、移動前の輝度よりも高くする請求項1に記載のヘッドアップディスプレイ装置。   2. The head-up display device according to claim 1, wherein the detection control unit increases a luminance of the light source unit corresponding to a position on a side where the eyes have moved among a plurality of the light source units to be higher than a luminance before the movement. . 前記検出制御部は、複数の前記光源部のうち、前記目が移動した側とは反対側の位置に対応する前記光源部の輝度を、移動前の輝度より低くする請求項1または請求項2に記載のヘッドアップディスプレイ装置。   The said detection control part makes the brightness | luminance of the said light source part corresponding to the position on the opposite side to the side to which the said eye moved among the some said light source parts lower than the brightness | luminance before a movement. The head-up display device described in 1.
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