JP2022131651A - Head-up display - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、車両の前方風景に重畳して虚像表示するヘッドアップディスプレイに関する。 TECHNICAL FIELD The present disclosure relates to a head-up display that displays a virtual image superimposed on a landscape in front of a vehicle.
従来のヘッドアップディスプレイとして特許文献1に開示されたものがある。このヘッドアップディスプレイは、進入禁止などの標識を検出すると、車両の前方風景内の該標識の位置を強調する虚像を表示する。これにより標識への誘目性が高まり、標識を見落とす虞を低減できる。
As a conventional head-up display, there is one disclosed in
上述した特許文献1においては、車両の運転者が進入禁止エリアを認識しており、且つ、この進入禁止エリアに進入する意思が全くない場合においても誘目性のある虚像が表示されるため煩わしい。
In
本開示は、上述した課題を考慮して、進入禁止エリアの警告表示によって生じる煩わしさを緩和することを目的とする。 In consideration of the above-described problems, the present disclosure aims to alleviate the annoyance caused by the warning display of the no-entry area.
本開示のヘッドアップディスプレイは、
画像を表す表示光を出力する表示部、前記表示部を制御する制御部、を備え、実風景が目視可能な透光性スクリーンに前記表示光を投射して、前記実風景に前記表示光の虚像を表示する車両用ヘッドアップディスプレイであって、
実風景を撮像する撮像部が撮像した撮像画像から進入禁止エリアを特定する特定部と、
前記車両と前記進入禁止エリアまでの距離を推定する距離推定部と、
前記車両が前記進入禁止エリアに進入する進入挙動、及び、前記進入挙動をとる前の予兆を表す予備進入挙動を検出する挙動検出部と、
を備え、
前記制御部は、前記進入禁止エリアが前記車両の現在の進行方向に対し右左折を要すると判断した場合において、前記予備進入挙動と前記進入挙動を検出しないときに、前記進入禁止エリアに関する警告を前記進入禁止エリアに重畳して表示せず、
前記距離が第1距離未満且つ前記予備進入挙動を検出したときに、前記進入禁止エリアに重畳する第1警告虚像を前記表示部に表示させ、
前記第1警告虚像を表示した状態で前記進入挙動を検出したときに、前記第1警告虚像よりも警告度の高い第2警告虚像を前記表示部に表示させる。
The head-up display of the present disclosure is
a display unit for outputting display light representing an image; and a control unit for controlling the display unit. A vehicle head-up display that displays a virtual image,
a specifying unit that specifies a no-entry area from a captured image captured by an imaging unit that captures an actual landscape;
a distance estimating unit that estimates the distance between the vehicle and the prohibited area;
a behavior detection unit that detects an entry behavior in which the vehicle enters the no-entry area and a preliminary entry behavior that indicates a sign before the vehicle takes the entry behavior;
with
The control unit issues a warning regarding the prohibited area when it is determined that the prohibited area requires a right or left turn with respect to the current traveling direction of the vehicle and the preliminary entry behavior and the entering behavior are not detected. Do not superimpose and display on the prohibited area,
causing the display unit to display a first warning virtual image superimposed on the no-entry area when the distance is less than the first distance and the preliminary entry behavior is detected;
When the entering behavior is detected while the first warning virtual image is displayed, a second warning virtual image having a higher warning level than the first warning virtual image is displayed on the display unit.
本開示によれば、進入禁止エリアの警告表示によって生じる煩わしさを緩和される。 According to the present disclosure, the annoyance caused by the warning display of the no-entry area is alleviated.
本開示の実施形態であるヘッドアップディスプレイHを添付図面に基づいて説明する。図1において、Frは車両の前方、Rrは車両の後方、Tpは車両の上方、Boは車両の下方に対応する。また、視覚的に理解しやすいように、図1に図示された表示光PLは、主光線(表示器1の表示面中心から出力された光が辿る光路)を図示したものである。 A head-up display H, which is an embodiment of the present disclosure, will be described based on the accompanying drawings. In FIG. 1, Fr corresponds to the front of the vehicle, Rr to the rear of the vehicle, Tp to the top of the vehicle, and Bo to the bottom of the vehicle. Also, for easy visual understanding, the display light PL illustrated in FIG. 1 illustrates the principal ray (optical path followed by the light output from the center of the display surface of the display 1).
(第1実施形態)
ヘッドアップディスプレイHの第1実施形態を以下に説明する。
(First embodiment)
A first embodiment of the head-up display H will be described below.
ヘッドアップディスプレイHは、車両情報(走行速度や各種車両警告、経路案内情報など)を表す表示光PLを車両のウィンドシールドWSに投射し、この表示光PLの虚像によって車両情報を表示する。車両の運転席に座る搭乗者Pは、虚像視認可能領域であるアイボックスEB内からウィンドシールドWSを見ることで、ウィンドシールドWSの前方Fr方向に実風景Vに重なるように表示光PLの虚像Fを視認することができる。 The head-up display H projects display light PL representing vehicle information (travel speed, various vehicle warnings, route guidance information, etc.) onto the windshield WS of the vehicle, and displays the vehicle information using a virtual image of the display light PL. A passenger P sitting in the driver's seat of the vehicle sees the windshield WS from within the eyebox EB, which is a virtual image visible area, and thus a virtual image of the display light PL is superimposed on the actual scenery V in the forward Fr direction of the windshield WS. F can be seen.
図1を参照してヘッドアップディスプレイHの構成を説明する。ヘッドアップディスプレイHは、表示部1と、反射部2と、制御部3を備える。
The configuration of the head-up display H will be described with reference to FIG. A head-up display H includes a
表示部1は、例えば、液晶表示器や有機EL表示器あるいはプロジェクタなどの画像表示器である。表示部1は車両情報を図形や数値によって表した画像を表示し、この画像から表示光PLを出力する。
The
反射部2は、例えば、凹面鏡などの拡大鏡である。反射部2は、表示部1が出力した表示光PLをウィンドシールドWSに向けて反射する。反射部2は、拡大鏡としての機能を有している。また、反射部2は、ウィンドシールドの湾曲形状による歪みを補正する自由曲面形状を有している。
The
制御部3は、表示部1を制御して画像を表示させる制御回路基板である。制御部3は、例えば、マイクロコントローラが実装された回路基板である。制御部3は、特定部31、距離推定部32、挙動検出部33を有している。また、制御部3は、CAN(コントローラエリアネットワーク)などの車内ネットワークLANに接続しており、撮像部4、ナビゲーション装置5、方向指示器6と通信可能である。
The
特定部31は、後述する撮像部4が撮像した撮像画像から車両の前方風景V内の進入禁止エリアを特定する。進入禁止エリアとは、道路交通法に定められた車両が通行してはならない道路である。特定部31は、例えば、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)である。
The
距離推定部32は、特定部31が特定した進入禁止エリアと自車両との距離を推定する。距離測定部32は、例えば、ナビゲーション装置5から入力された地図上の自車両の現在位置と進入禁止標識の位置に基づいて、前述した距離を推定する。距離推定部32は、例えば、ASICである。
The
挙動検出部33は、自車両が進入禁止エリアに進入挙動と、進入挙動をとる前の予兆を表す予備進入挙動を検出する。
The
挙動検出部33は、ナビゲーション装置5から入力された地図上の自車両の現在位置と進入禁止標識に対応する進入禁止エリアとの位置関係の時系列変化に基づいて、自車両が進入禁止エリアに進入を試みている挙動である進入挙動を検出する。進入挙動とは、例えば、直進中の自車両が右左折等により方向転換をして進入禁止エリアに向かって進行する挙動、などである。
The
挙動検出部33は、方向指示器6の動作状態と、進入禁止エリアと自車両との距離に基づいて、進入挙動をとる前の予兆を表す予備進入挙動を検出する。進入挙動を「直進中の自車両が右左折等により方向転換をして進入禁止エリアに向かって進行する挙動」とした場合、「自車両が右左折路の30m手前に差し掛かったときに運転者は方向指示器を動作させてウィンカを点滅させる動作」が進入挙動をとる前の予兆を表す予備進入挙動となる。
The
撮像部4は、車両の前方風景を撮像するカメラである。撮像部4は、CCDカメラやCMOSカメラあるいは赤外線カメラなどの撮像素子と、それを制御するための周辺回路等から構成されている。
The
ナビゲーション装置5は、GPS等の位置センサと地図データに基づいて、自車両の位置や地図上の進入禁止エリアの位置を記憶している。
The
方向指示器6は、自車両に搭載され、自車両のウィンカを点滅させて自車両が右左折をする旨を外部に報知するための報知装置である。
The
(進入禁止エリアの警告表示手順)
図3及び図4に基づいて、制御部3の進入禁止エリアの警告表示手順を以下に説明する。
(Procedure for displaying warnings in restricted areas)
Based on FIG.3 and FIG.4, the warning display procedure of the entry prohibition area of the
(開始条件)
制御部3は、ナビゲーション装置5から入力された地図上の自車両の現在位置と進入禁止標識に対応する進入禁止エリアとの位置関係の時系列変化に基づいて、
自車両の現在の進行方向に対し右左折を要する経路上に地図上の最も近い進入禁止エリアが存在すること検出すると、本制御手順を開始し後述するステップS1の実行を開始する。
(Initiation condition)
Based on the time-series change in the positional relationship between the current position of the vehicle on the map and the no-entry area corresponding to the no-entry sign, the
When it is detected that the closest no-entry area on the map exists on the route that requires right and left turns with respect to the current traveling direction of the own vehicle, this control procedure is started and the execution of step S1, which will be described later, is started.
(ステップS1)
制御部3は、距離推定部32が特定した進入禁止エリアと自車両との距離が所定距離(例えば、50m)以上であるか否かを判定する。制御部3は、当該距離が所定距離以上の場合、ステップS2を実行する。そうでない場合は、ステップS3を実行する。
(Step S1)
The
(ステップS2)
制御部3は、進入禁止エリアの警告はまだ不要であると判断し、進入禁止エリアの報知をしない。制御部3は、距離推定部32が特定した距離に変化が生じたことを検出すると、再度、ステップS1を実行する。
図4(A)表示例1を参照して具体例を示すと、制御部3は表示部1を制御して、車両の前方風景Vに虚像表示領域FA内に車両情報を表す虚像Fを表示する。しかしながら、前方風景V内に進入禁止エリアが存在していても進入禁止エリアに重ねて虚像表示するなどの報知はしない。
(Step S2)
The
A specific example will be shown with reference to display example 1 in FIG. do. However, even if there is an entry prohibited area in the front scenery V, there is no notification such as displaying a virtual image superimposed on the enter prohibited area.
(ステップS3)
制御部3は、挙動検出部33が予備進入挙動を検出したか否かを判定する。制御部3は、当該予備進入挙動を検出した場合、ステップS4を実行する。そうでない場合は、ステップS2を実行する。
(Step S3)
The
(ステップS4)
制御部3は、挙動検出部33が進入挙動を検出したか否かを判定する。制御部3は、当該進入挙動を検出した場合、ステップS5を実行する。そうでない場合は、ステップS6を実行する。
(Step S4)
The
(ステップS5)
制御部3は、特定部31が特定した車両の前方風景V内の進入禁止エリアに重畳するように第1警告虚像を表示部1に表示させる第1報知モードを実行する。第1警告虚像は、警告オブジェクト(警告オブジェクト虚像)W1,W2,W3から構成される。制御部3は、第1報知モードの表示を実行した後、再度、ステップS1を実行する。
(Step S5)
The
警告オブジェクトW1は、進入禁止エリアの入口を塞ぐように迫り立つ壁状のオブジェクトである。警告オブジェクトW1は、縁石などの障害物を模したオブジェクトであってもよい。 The warning object W1 is a wall-like object that looms over the entrance of the no-entry area. The warning object W1 may be an object imitating an obstacle such as a curbstone.
警告オブジェクトW2は、進入禁止エリアであることを表す標識意匠のオブジェクトである。警告オブジェクトW2は、前方風景V内にある実際の標識を囲む枠状のオブジェクトであってもよい。 The warning object W2 is an object with a sign design indicating that it is a no-entry area. The warning object W2 may be a frame-shaped object surrounding an actual sign in the front scenery V. FIG.
警告オブジェクトW3は、進入禁止エリアの入口を迂回する(進入禁止エリアに入らず他の道へと誘導する)ように誘導する交通誘導員を模したオブジェクトである。警告オブジェクトW3は、交通誘導員ではなく警察官などでもよい。また、進入禁止エリアの入口を迂回するルートを案内する矢印オブジェクトであってもよい。 The warning object W3 is an object imitating a traffic director who guides the user to bypass the entrance of the no-entry area (guides the user to another road without entering the no-entry area). The warning object W3 may be a police officer or the like instead of a traffic director. Alternatively, it may be an arrow object that guides a route bypassing the entrance of the prohibited area.
図4(B)表示例2を参照して第1報知モードの表示例を示す。制御部3は表示部1を制御して、車両の前方風景Vに虚像表示領域FA内に車両情報を表す虚像F及び警告オブジェクトW1~W3を表示する。
A display example of the first notification mode is shown with reference to display example 2 in FIG. 4B. The
警告オブジェクトW1は、高さが第1の高さであり、彩度が第1の彩度である黄色の壁状のオブジェクトが、進入禁止エリアの入口を塞ぐ位置に表示される。 The warning object W1 is a yellow wall-shaped object having a first height and a first saturation, and is displayed at a position blocking the entrance of the no-entry area.
警告オブジェクトW2は、大きさが第1の大きさであり、輝度が第1の輝度である赤色の進入禁止標識のオブジェクトが、進入禁止エリアの入口に表示される。 The warning object W2 is a red no-entry sign object whose size is the first size and whose brightness is the first brightness, and is displayed at the entrance of the no-entry area.
警告オブジェクトW3は、進入禁止エリアの入口を迂回する案内動作アニメーションが第1の周期速度で切り替わる交通誘導員を模したオブジェクトが、進入禁止エリアの入口手前の位置に表示される。また、警告オブジェクトW3が含む交通誘導員を模したオブジェクトは、入口の最も車両に近い側に1個配置される。 The warning object W3 is an object imitating a traffic director whose guide operation animation bypassing the entrance of the no-entry area is switched at a first periodic speed, and is displayed at a position in front of the entrance of the no-entry area. In addition, one object imitating a traffic director included in the warning object W3 is arranged on the side of the entrance closest to the vehicle.
(ステップS6)
制御部3は、特定部31が特定した車両の前方風景V内の進入禁止エリアに重畳するように第2警告虚像を表示部1に表示させる第2報知モードを実行する。
第2警告虚像は、警告オブジェクトW1,W2,W3から構成されるが、第1警告虚像に比べ警告度が高い警告表現である。制御部3は、第2報知モードの表示を実行した後、再度、ステップS1を実行する。
(Step S6)
The
The second warning virtual image is composed of warning objects W1, W2 and W3, and is a warning expression with a higher degree of warning than the first warning virtual image. After executing the display in the second notification mode, the
図4(C)表示例3を参照して第2報知モードの表示例を示す。制御部3は表示部1を制御して、車両の前方風景Vに虚像表示領域FA内に車両情報を表す虚像F及び警告オブジェクトW1~W3を表示する。
A display example of the second notification mode is shown with reference to display example 3 of FIG. 4(C). The
警告オブジェクトW1は、高さが第1の高さよりも高い第2の高さであり、彩度が第1の彩度よりも高い第2の彩度である黄色の壁状のオブジェクトが、進入禁止エリアの入口を塞ぐ位置に表示される。つまり、第2報知モードの警告オブジェクトW1は、第1報知モードよりも高さが高く彩度が高い壁が表示され、より警告度が高く誘目性が高い表現になる。 The warning object W1 is a yellow wall-like object whose height is a second height higher than the first height and whose saturation is a second saturation higher than the first saturation. Appears at locations that block entrances to prohibited areas. In other words, the warning object W1 in the second notification mode displays a wall that is taller and has a higher saturation than in the first notification mode, resulting in an expression with a higher degree of warning and a higher level of attention.
警告オブジェクトW2は、大きさが第1の大きさよりも大きい第2の大きさであり、輝度が第1の輝度よりも高い第2の輝度である赤色の進入禁止標識のオブジェクトが、進入禁止エリアの入口に表示される。つまり、第2報知モードの警告オブジェクトW2は、第1報知モードよりも大きく輝度の高い進入禁止標識が表示され、より警告度が高く誘目性が高い表現になる。 The warning object W2 has a second size that is larger than the first size, and a red no-entry sign object that has a second brightness that is higher than the first brightness. displayed at the entrance of In other words, the warning object W2 in the second notification mode is displayed with a no-entry sign that is larger and brighter than in the first notification mode, resulting in a more alert and eye-catching expression.
警告オブジェクトW3は、第1の周期速度よりも早い第2の周期速度で切り替わる案内動作アニメーションの交通誘導員を模したオブジェクトが、進入禁止エリアの入口に表示される。また、警告オブジェクトW3が含む交通誘導員を模したオブジェクトは、入口を挟むように4個配置される。つまり、第2報知モードの警告オブジェクトW3は、第1報知モードよりもアニメーション切り替わり速度が速く、オブジェクトの数も増えており、より警告度が高く誘目性が高い表現になる。 The warning object W3 is displayed at the entrance of the no-entry area as an object imitating a traffic director in a guidance motion animation that switches at a second periodic speed faster than the first periodic speed. In addition, four objects imitating traffic guides included in the warning object W3 are arranged so as to sandwich the entrance. That is, the warning object W3 in the second notification mode has a faster animation switching speed than in the first notification mode, and the number of objects is increased, resulting in a more alert and attractive expression.
以上がヘッドアップディスプレイHの第1実施形態の説明である。 The above is the description of the head-up display H of the first embodiment.
第1実施形態のヘッドアップディスプレイHの制御部3は、図3のステップS2及び図4(A)表示例1で説明したように、進入禁止エリアが車両の現在の進行方向に対し右左折を要すると判断した場合において、予備進入挙動と進入挙動を検出しないときに、進入禁止エリアに関する警告を前記進入禁止エリアに重畳して表示しない。
また、図3のステップS5及び図4(B)表示例2で説明したように、制御部3は、距離が第1距離未満且つ予備進入挙動を検出したときに、進入禁止エリアに重畳する第1警告虚像W1~W3を前記表示部に表示させる。
さらに、図3のステップS6及び図4(C)表示例3で説明したように、制御部3は、第1警告虚像を表示した状態で進入挙動を検出したときに、第1警告虚像よりも警告度の高い第2警告虚像W1~W3を前記表示部に表示させる。
このように構成することで、進入禁止エリアの警告表示によって生じる煩わしさを緩和しつつ、適切な警告ができる。
As described in step S2 of FIG. 3 and display example 1 of FIG. When it is determined that it is necessary, when no preliminary entry behavior and no entry behavior are detected, the warning regarding the no-entry area is not superimposed and displayed on the no-entry area.
Further, as described in step S5 of FIG. 3 and display example 2 of FIG. 1 The warning virtual images W1 to W3 are displayed on the display unit.
Furthermore, as described in step S6 of FIG. 3 and display example 3 of FIG. Second warning virtual images W1 to W3 having a high degree of warning are displayed on the display unit.
By configuring in this way, an appropriate warning can be given while alleviating the annoyance caused by the warning display of the no-entry area.
(変形例)
尚、本開示のヘッドアップディスプレイHは、以下の変形をしてもよい。
(Modification)
Note that the head-up display H of the present disclosure may be modified as follows.
(第2実施形態)
制御部3は、図3のステップS5の第1報知モードの表示において、距離推定部32が特定した距離の変化に伴って、当該距離が短くなるほど第1報知モードで表示される各警告オブジェクトW1~W3のパラメタを第2報知モードのパラメタに近づくように連続的に切り替えてもよい。この各警告オブジェクトW1~W3のパラメタとは、オブジェクトの大きさや配置、色、数、などである。具体的には、警告オブジェクトW1のパラメタは、壁の高さ及び彩度である。警告オブジェクトW2のパラメタは、標識の大きさ及び輝度である。警告オブジェクトW3のパラメタは、交通誘導員のアニメーションの切り替え周期速度及び数である。
(Second embodiment)
In the display of the first notification mode in step S5 of FIG. 3, the
(第3実施形態)
制御部3は、図3のステップS5の第1報知モード及びステップS6の第2報知モードの表示において、警告オブジェクトの数によって警告度の変化を生じさせてもよい。具体的には、第1報知モードの表示においては警告オブジェクトW1のみを表示させ、第2報知モードの表示においては警告オブジェクトW1~W3を表示させるように構成してもよい。つまり、第2報知モードは第1報知モードに比べて警告オブジェクトの数を増やすことにより、より警告度が高く誘目性が高い表現としてもよい。
(Third embodiment)
The
H …ヘッドアップディスプレイ
1 …表示部
2 …反射部
3 …制御部
31…特定部
32…距離推定部
33…挙動検出部
4 …撮像部
5 …ナビゲーション装置
6 …方向指示器
V …実風景
F …車両の走行速度(虚像)
W1…壁(警告オブジェクト虚像)
W2…進入禁止標識(警告オブジェクト虚像)
W3…交通誘導員(警告オブジェクト虚像)
H... Head-up
W1... Wall (warning object virtual image)
W2: no entry sign (warning object virtual image)
W3...Traffic guide (warning object virtual image)
Claims (5)
実風景を撮像する撮像部が撮像した撮像画像から進入禁止エリアを特定する特定部と、
前記車両と前記進入禁止エリアまでの距離を推定する距離推定部と、
前記車両が前記進入禁止エリアに進入する進入挙動、及び、前記進入挙動をとる前の予兆を表す予備進入挙動を検出する挙動検出部と、
を備え、
前記制御部は、前記進入禁止エリアが前記車両の現在の進行方向に対し右左折を要すると判断した場合において、前記予備進入挙動と前記進入挙動を検出しないときに、前記進入禁止エリアに関する警告を前記進入禁止エリアに重畳して表示せず、
前記距離が第1距離未満且つ前記予備進入挙動を検出したときに、前記進入禁止エリアに重畳する第1警告虚像を前記表示部に表示させ、
前記第1警告虚像を表示した状態で前記進入挙動を検出したときに、前記第1警告虚像よりも警告度の高い第2警告虚像を前記表示部に表示させる、
ことを特徴とするヘッドアップディスプレイ。 a display unit for outputting display light representing an image; and a control unit for controlling the display unit. A vehicle head-up display that displays a virtual image,
a specifying unit that specifies a no-entry area from a captured image captured by an imaging unit that captures an actual landscape;
a distance estimating unit that estimates the distance between the vehicle and the prohibited area;
a behavior detection unit that detects an entry behavior in which the vehicle enters the no-entry area and a preliminary entry behavior that indicates a sign before the vehicle takes the entry behavior;
with
The control unit issues a warning regarding the prohibited area when it is determined that the prohibited area requires a right or left turn with respect to the current traveling direction of the vehicle and the preliminary entry behavior and the entering behavior are not detected. Do not superimpose and display on the prohibited area,
causing the display unit to display a first warning virtual image superimposed on the no-entry area when the distance is less than the first distance and the preliminary entry behavior is detected;
causing the display unit to display a second warning virtual image having a higher degree of warning than the first warning virtual image when the entering behavior is detected while the first warning virtual image is displayed;
A head-up display characterized by
ことを特徴とする請求項1に記載のヘッドアップディスプレイ。 The second warning virtual image has higher brightness or saturation than the first warning virtual image,
The head-up display according to claim 1, characterized in that:
前記第2警告虚像は、前記第1警告虚像よりも前記警告オブジェクトの数が多い、
ことを特徴とする請求項2に記載のヘッドアップディスプレイ。 the first warning virtual image and the second warning virtual image include warning objects;
The second warning virtual image has more warning objects than the first warning virtual image,
The head-up display according to claim 2, characterized by:
ことを特徴とする請求項2または請求項3に記載のヘッドアップディスプレイ。 The control unit causes the display unit to start displaying the first warning virtual image, and then continuously switches from the first warning virtual image to a form similar to the second warning virtual image as the distance becomes shorter. to display
The head-up display according to claim 2 or 3, characterized in that:
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のヘッドアップディスプレイ。 The behavior detection unit detects the preliminary entry behavior based on an operating state of a direction indicator of the vehicle.
The head-up display according to any one of claims 1 to 4, characterized in that:
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