JP2019169828A - On-vehicle display control unit and on-vehicle display control method - Google Patents
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Abstract
Description
車両の運転者に情報を表示する表示装置として、いわゆるヘッドアップディスプレイ装置(以下、HUDと称す)が知られている。HUDは、液晶表示パネル等の表示手段に表示される表示像をフロントガラスなどの被投影手段に投影し、運転に必要な案内情報等を運転者に視認させるものである。 A so-called head-up display device (hereinafter referred to as HUD) is known as a display device that displays information to a driver of a vehicle. The HUD projects a display image displayed on a display unit such as a liquid crystal display panel on a projection target unit such as a windshield so that a driver can visually recognize guidance information necessary for driving.
HUDは、通常、運転者が視認可能範囲(以下、アイボックスと称す)の中心位置での歪み補正パラメータを用いて歪みを補正するように構成されている。しかしながら、運転者の眼の位置がアイボックス内で移動すると、それに伴ってHUDに投影される虚像は歪んだものとなり、歪みを補正する歪み補正パラメータの修正が必要となる。本発明では運転者の眼の位置が移動する速度に応じて歪み補正パラメータの更新を行い、運転者が視認する虚像の一貫性を保つようにしたものである。 The HUD is normally configured to correct distortion using a distortion correction parameter at the center position of a visible range (hereinafter referred to as an eyebox) for the driver. However, when the position of the driver's eyes moves in the eye box, the virtual image projected on the HUD becomes distorted accordingly, and it is necessary to correct the distortion correction parameter for correcting the distortion. In the present invention, the distortion correction parameter is updated in accordance with the speed at which the position of the driver's eyes moves, so that the consistency of the virtual image visually recognized by the driver is maintained.
従来、アイボックスを上下、左右にそれぞれ二分割して得られる格子の頂点に運転者の眼が位置した場合の歪み補正パラメータを記憶し、運転者の眼の位置に応じて、前記歪み補正パラメータを補間処理して虚像の歪みを補正している。 Conventionally, a distortion correction parameter when a driver's eye is positioned at the apex of a lattice obtained by dividing the eyebox into two parts vertically and horizontally is stored, and the distortion correction parameter according to the position of the driver's eye is stored. The distortion of the virtual image is corrected by interpolation processing.
しかし運転者の眼の位置が固定されていることは少なく、走行時の路面状態や運転者の首振り等により、運転者の眼の位置は常時移動している。しかし、上記文献には運転者の眼の位置が移動するのに伴い、適用する歪み補正パラメータを変更することに関する開示はない。 However, the position of the driver's eyes is rarely fixed, and the position of the driver's eyes is constantly moving due to the road surface condition during driving, the driver's head swing, and the like. However, the above document does not disclose that the distortion correction parameter to be applied is changed as the position of the driver's eyes moves.
本発明の車載表示制御装置は、上記課題を解決するために、表示部が被投影部に投影させる表示画像を表示部に表示させる際に表示制御を行う車載表示制御装置であって、乗員の眼の位置を取得する位置取得部と、眼の位置の移動速度を取得する移動速度取得部と、眼の位置が表示画像の視認可能範囲を複数分割された図形の頂点にある場合の歪み補正パラメータを予め格納した格納部と、眼の位置に基づいて歪み補正パラメータのいずれかを格納部より取得して、あるいは歪み補正パラメータを補間処理して補間歪み補正パラメータを算出して、歪み補正パラメータあるいは補間歪み補正パラメータのいずれかに基づいて、移動速度取得部の取得した移動速度に応じた距離間隔で、被投影部に投影される表示画像の歪みを補正する表示制御部と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, the vehicle-mounted display control device of the present invention is a vehicle-mounted display control device that performs display control when the display unit displays a display image to be projected on the projection unit. Distortion correction when a position acquisition unit that acquires the position of the eye, a movement speed acquisition unit that acquires the movement speed of the position of the eye, and the position of the eye is at the vertex of a figure that divides the viewable range of the display image Either a storage unit storing parameters in advance and a distortion correction parameter are acquired from the storage unit based on the eye position, or an interpolation distortion correction parameter is calculated by interpolating the distortion correction parameter to obtain a distortion correction parameter. Alternatively, display control for correcting distortion of the display image projected on the projection target part at a distance interval corresponding to the movement speed acquired by the movement speed acquisition unit based on any of the interpolation distortion correction parameters Characterized in that it comprises a and.
本発明の車載表示制御方法は、上記課題を解決するために、表示部が被投影部に投影させる表示画像を表示部に表示させる際に表示制御を行う車載表示制御方法であって、乗員の眼の位置を取得する位置取得ステップと、眼の位置の移動速度を取得する移動速度取得ステップと、眼の位置が表示画像の視認可能範囲を複数分割された図形の頂点にある場合の歪み補正パラメータを予め格納した格納部より、眼の位置に基づいて歪み補正パラメータのいずれかを取得して、あるいは歪み補正パラメータを補間処理して補間歪み補正パラメータを算出して、歪み補正パラメータあるいは補間歪み補正パラメータのいずれかに基づいて、移動速度取得部の取得した移動速度に応じた距離間隔で、被投影部に投影される表示画像の歪みを補正する表示制御ステップと、を備えることを特徴とする。 An in-vehicle display control method according to the present invention is an in-vehicle display control method for performing display control when a display image displayed on a projection unit is displayed on a display unit in order to solve the above-described problem. A position acquisition step for acquiring the eye position, a movement speed acquisition step for acquiring the movement speed of the eye position, and distortion correction when the eye position is at the vertex of a figure obtained by dividing the viewable range of the display image From the storage unit that stores the parameters in advance, either distortion correction parameters are acquired based on the eye position, or the distortion correction parameters are interpolated to calculate the interpolation distortion correction parameters, and the distortion correction parameters or the interpolation distortion are calculated. Display that corrects distortion of the display image projected on the projection unit at a distance interval according to the movement speed acquired by the movement speed acquisition unit based on one of the correction parameters Characterized in that it comprises a control step.
本発明によれば、歪み補正パラメータの更新を運転者の眼の移動速度に基づいて行うことにより、運転者の眼の移動を考慮した歪み補正パラメータを用いて、更新が効率的に行える効果がある。 According to the present invention, by updating the distortion correction parameter based on the movement speed of the driver's eyes, it is possible to efficiently update using the distortion correction parameter considering the movement of the driver's eyes. is there.
実施の形態1
本発明の車載表示制御装置15は、図1に示すように、表示制御部11、位置取得部12、移動速度取得部13、格納部14から構成される。なお、本発明の車載表示制御装置15、表示部16、及び被投影部17によってHUDが構成される。
As shown in FIG. 1, the in-vehicle
図1及び図2に基づいて、本発明の車載表示制御装置を説明する。表示制御部11で生成された表示画像を表示部16に映し出し、表示部16が映し出した表示画像を被投影部17で反射して、運転者の眼21に導かれ、前記表示画像の虚像23として運転者の眼21に認識される。
Based on FIG.1 and FIG.2, the vehicle-mounted display control apparatus of this invention is demonstrated. The display image generated by the
被投影部17はフロントガラス22、または(不図示の)コンバイナーと呼ばれるハーフミラーで構成される。表示部16は、例えば液晶表示器と前記液晶表示器上に映し出される表示画像を投影するためのバックライト白色LED(Light Emitting−Diode)で構成する。
The projected part 17 is configured by a
図2に示すように、運転者の眼21が運転席よりフロントガラス22を注視する方向をz方向とし、z軸に直交するxy平面を定義する。位置取得部12は、運転者の眼21のxy平面上の座標位置を取得する。この座標位置は後述する運転者の眼21の位置に応じて虚像の歪みを補正するための歪み補正パラメータを設定するために必要となる。これは、予め車内に位置決めされて設置された運転者をモニターするためのカメラ等の撮像装置あるいはセンサで構成することができる。なお、このとき、運転者の眼21のz方向の移動に関しては、運転者が虚像を見ている限り眼の焦点距離調整により、特に考慮する必要はないとしている。
As shown in FIG. 2, the direction in which the driver's eye 21 gazes at the
図3は、運転者の眼21から虚像23が視認される範囲であるアイボックス24を説明するための模式図である。アイボックス24の横方向の長さをL、縦方向の長さをSとする。例えば、L=130mm、S=40mmの矩形である。
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining an
歪み補正パラメータによる歪み補正について図3を用いて説明する。図3において、アイボックス(アイボックス)がP1、P2、P3、P4により囲まれる領域であるとすると、この領域内に運転者の眼21が位置する場合は虚像の欠け(いわゆる、ケラレ)は存在しない。アイボックスの中心P0に運転者の眼21が位置する場合、虚像は、P0における歪み補正パラメータで補正され、表示画像相当の歪みのない矩形となる。P0における歪み補正パラメータが適用された状態で運転者の眼の位置がアイボックスの頂点P1、P2、P3、P4に移動して見える虚像31〜虚像34は、実際には、図4(a)、図4(b)、図4(c)、図4(d)に示すように、表示画像と異なる歪んだ画像となる。
The distortion correction using the distortion correction parameter will be described with reference to FIG. In FIG. 3, assuming that the eye box (eye box) is an area surrounded by P1, P2, P3, and P4, when the driver's
ここで、運転者の眼21がアイボックス頂点に位置する場合の歪み補正パラメータを予め求め、各頂点の歪み補正パラメータCT1(頂点P1に対応)、CT2(頂点P2に対応)、CT3(頂点P3に対応)、CT4(頂点P4に対応)で各頂点での虚像の歪み補正を行うことで、虚像は各々歪のない矩形となる。アイボックスの中心P0における歪み補正パラメータCT0および前記歪み補正パラメータCT1〜CT4が運転者の眼21の位置情報と関連して、図1の格納部14に格納されている。
Here, distortion correction parameters when the driver's
本発明では、人間の眼はある時間(tr:時間分解能。例えば、50ms〜100ms)より短い時間間隔での差は感じとりにくいことを利用し、補正パラメータの更新を運転者の眼の移動速度を基に行う。 In the present invention, the human eye takes advantage of the fact that a difference in a time interval shorter than a certain time (tr: time resolution; for example, 50 ms to 100 ms) is difficult to sense, and updates the correction parameter to update the movement speed of the driver's eye. Based on.
図5は運転者の眼21が移動する場合の歪み補正パラメータによる虚像の歪み補正タイミングについて説明したものである。運転手の眼21がP0に位置し、水平方向へ速度Veで移動したとすると、Ve×tr(前述の時間分解能)で計算される距離隔たった位置Pnで補間処理により(式1)から予め求められた歪み補正パラメータより、歪み補正パラメータCTPnを求め、これを歪み補正に適用する。
(式1)
CTPn=((CT2+CT3)/2−CT0)×Ve×tr/(L/2)+CT0
それ以降眼の移動が続く状況において、アイボックス内のVe×tr隔たった位置で歪み補正パラメータを求め、その値を歪み補正に引き続き適用する。
FIG. 5 illustrates the virtual image distortion correction timing based on the distortion correction parameter when the driver's
(Formula 1)
CTPn = ((CT2 + CT3) / 2−CT0) × Ve × tr / (L / 2) + CT0
Thereafter, in a situation where eye movement continues, a distortion correction parameter is obtained at a position separated by Ve × tr in the eye box, and the value is continuously applied to the distortion correction.
なお、運転者の眼21がPmに位置していた状態から水平方向へVeの半分の速度で移動した場合、Ve×tr/2隔たった位置Pm+1で補間処理により歪み補正パラメータを求め、先ず歪み補正を行い、Ve×tr隔たった位置Pm+2で同様の方法で歪み補正パラメータを求め、歪み補正を適用すれば良い。
When the driver's
運転者の眼21の前記移動速度Veは、位置取得部12の画像出力より運転者の眼21を特定し、イメージセンサー上の眼の位置、画像出力のフレーム速度および位置取得部12と運転者の眼21との距離により算出され、本機能を図1の移動速度取得部13で実現している。
The moving speed Ve of the driver's
一連の動作を図5に示すフローチャートに基づいて説明する。位置取得部12で得られたイメージセンサーの画像により、移動速度取得部13にて運転者の眼21の位置を特定し、イメージセンサー上の眼の位置より、予め決められたアイボックス上での位置を取得する(S1)とともに、特定された運転者の眼の移動速度を取得する(S2)。運転者の眼21が移動していない場合(S3:No)、その位置での歪み補正パラメータを格納部6より取得し(S5)、歪み補正を適用する(S6)。運転者の眼21が移動しており(S3:Yes)、移動速度が所定値(例えば、50cm/秒)を超える場合(S4:No)は、左折右折等により虚像から視線をそらしており、いずれ眼の位置が元の位置に戻ることが推測されるので、歪み補正を行わず(虚像は眼の移動には追随させず)、状態を保持したままとする。運転者の眼21の移動速度が所定値以下であれば、眼の移動速度V×tr隔てた位置の歪み補正パラメータを格納部14から取得する、あるいは格納部14より取得した歪み補正パラメータを補間して(S5)歪み補正を実施する(S6)。
A series of operations will be described based on the flowchart shown in FIG. Based on the image of the image sensor obtained by the
この発明によれば、補正パラメータの更新を運転者の眼の移動速度に基づいて行うことにより、運転者の眼の移動による更新を効率的に行える。 According to the present invention, the update by the movement of the driver's eyes can be efficiently performed by updating the correction parameter based on the movement speed of the driver's eyes.
上記以外にも、本発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、または実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。 In addition to the above, within the scope of the present invention, any component of the embodiment can be modified or any component of the embodiment can be omitted.
11 表示制御部、12 位置取得部、13 移動速度取得部、14 格納部、
15 車載表示制御装置、16 表示部、17 被投影部、
21 運転者の眼、22 フロントガラス、23 虚像、24 アイボックス、
31 P1から見える虚像、32 P2から見える虚像、33 P3から見える虚像、
34 P4から見える虚像
11 display control unit, 12 position acquisition unit, 13 movement speed acquisition unit, 14 storage unit,
15 vehicle-mounted display control device, 16 display unit, 17 projection unit,
21 driver's eye, 22 windshield, 23 virtual image, 24 eyebox,
31 P1 virtual image, 32 P2 virtual image, 33 P3 virtual image,
34 Virtual image visible from P4
Claims (5)
乗員の眼の位置を取得する位置取得部と、
前記眼の位置の移動速度を取得する移動速度取得部と、
前記眼の位置が前記表示画像の視認可能範囲を複数分割された図形の頂点にある場合の歪み補正パラメータを予め格納した格納部と、
前記眼の位置に基づいて前記歪み補正パラメータのいずれかを前記格納部より取得して、あるいは前記歪み補正パラメータを補間処理して補間歪み補正パラメータを算出して、前記歪み補正パラメータあるいは前記補間歪み補正パラメータのいずれかに基づいて、前記移動速度取得部の取得した移動速度に応じた距離間隔で、前記被投影部に投影される前記表示画像の歪みを補正する表示制御部と、
を備えることを特徴とする車載表示制御装置。 An in-vehicle display control device that performs display control when a display image to be projected by a display unit on a projection unit is displayed on the display unit,
A position acquisition unit that acquires the position of the occupant's eyes;
A moving speed acquisition unit that acquires the moving speed of the eye position;
A storage unit that stores in advance distortion correction parameters when the position of the eye is at the apex of a figure obtained by dividing the viewable range of the display image;
One of the distortion correction parameters is acquired from the storage unit based on the eye position, or the distortion correction parameter is calculated by interpolating the distortion correction parameter, and the distortion correction parameter or the interpolation distortion is calculated. A display control unit configured to correct distortion of the display image projected on the projection target unit at a distance interval corresponding to the movement speed acquired by the movement speed acquisition unit based on any of the correction parameters;
A vehicle-mounted display control device comprising:
乗員の眼の位置を取得する位置取得ステップと、
前記眼の位置の移動速度を取得する移動速度取得ステップと、
前記眼の位置が前記表示画像の視認可能範囲を複数分割された図形の頂点にある場合の歪み補正パラメータを予め格納した格納部より、前記眼の位置に基づいて前記歪み補正パラメータのいずれかを取得して、あるいは前記歪み補正パラメータを補間処理して補間歪み補正パラメータを算出して、前記歪み補正パラメータあるいは前記補間歪み補正パラメータのいずれかに基づいて、前記移動速度取得部の取得した移動速度に応じた距離間隔で、前記被投影部に投影される前記表示画像の歪みを補正する表示制御ステップと、
を備えることを特徴とする車載表示制御方法。 An in-vehicle display control method for performing display control when displaying a display image to be projected on a projection target by a display unit on the display unit,
A position acquisition step for acquiring the position of the occupant's eyes;
A movement speed acquisition step of acquiring a movement speed of the eye position;
One of the distortion correction parameters is stored on the basis of the eye position from a storage unit that stores in advance a distortion correction parameter when the eye position is at the apex of a figure obtained by dividing the viewable range of the display image. The movement speed acquired by the movement speed acquisition unit based on either the distortion correction parameter or the interpolation distortion correction parameter is obtained by calculating the interpolation distortion correction parameter by interpolating the distortion correction parameter. A display control step of correcting distortion of the display image projected on the projection target part at a distance interval according to
A vehicle-mounted display control method comprising:
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JP2018055572A JP2019169828A (en) | 2018-03-23 | 2018-03-23 | On-vehicle display control unit and on-vehicle display control method |
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WO2021200912A1 (en) * | 2020-03-30 | 2021-10-07 | 日本精機株式会社 | Head-up display |
WO2022230995A1 (en) * | 2021-04-30 | 2022-11-03 | 日本精機株式会社 | Display control device, head-up display device, and display control method |
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2018
- 2018-03-23 JP JP2018055572A patent/JP2019169828A/en active Pending
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WO2021200912A1 (en) * | 2020-03-30 | 2021-10-07 | 日本精機株式会社 | Head-up display |
WO2022230995A1 (en) * | 2021-04-30 | 2022-11-03 | 日本精機株式会社 | Display control device, head-up display device, and display control method |
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