JP6501696B2 - Video display system - Google Patents

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本発明は、自動車を構成する構造物による運転者の死角を解消する技術に関するものである。   The present invention relates to a technology for eliminating a driver's blind spot due to a structure that constitutes an automobile.

自動車を構成する構造物による運転者の死角を解消する技術としては、自動車のピラーなどの構造物によって運転者に対して隠される部分の映像をカメラで撮影し、撮影した当該部分の映像を、当該構造物の前に配置した液晶ディスプレイやホログラフィック光学素子などの表示装置に、当該部分の映像が当該構造物によって隠されていないが如くに表示する技術が知られている(たとえば、特許文献1、2)。   As a technique for eliminating the blind spot of the driver due to the structure constituting the car, an image of a portion hidden from the driver by the structure such as a pillar of the car is photographed with a camera, and the image of the portion photographed is There is known a technique for displaying an image of a portion as if it is not hidden by the structure on a display device such as a liquid crystal display or a holographic optical element arranged in front of the structure (for example, patent documents 1, 2).

特開2007-96638号公報JP 2007-96638 A 特開2011-213184号公報JP, 2011-213184, A

自動車のフロントガラスの雨滴を除去するワイパーは、動作中には、フロントガラスの一部と重なるため、自動車の運転者の死角を生み出すこととなる。
しかし、このような動作中のワイパーによる死角を、上述の技術を適用して死角を生み出す構造物の前に表示装置を配置することにより解消することは、死角を生み出す構造物であるワイパーが運動するため困難である。
A wiper that removes raindrops on the windshield of the vehicle, when in operation, overlaps a portion of the windshield, thus creating a blind spot for the driver of the vehicle.
However, eliminating the blind spot caused by such an operating wiper by arranging the display device in front of the structure that produces the blind spot by applying the above-described technology means that the wiper, which is the structure that produces the blind spot, moves. It is difficult to do.

そこで、本発明は、自動車のワイパーによって生み出される運転者の死角を解消することを課題とする。   Therefore, the present invention has an object to eliminate the driver's blind spot produced by the wiper of a car.

前記課題達成のために、本発明は、シールドガラスと、稼働時に前記シールドガラスの外面を拭き取るワイパーを備えた自動車に搭載される映像表示システムに、前記シールドガラスに向けて映像を投影する投影装置と、前記自動車の外部に設置された、前記ワイパーが存在しなかった場合に運転者によってシールドガラス越しに観察される範囲の映像を撮影するカメラと、前記自動車の前記ワイパーが稼働しているときに、カメラで撮影した映像から、前前記ワイパーが存在しなかった場合に運転者の視点からシールドガラス越しに観察される情景を表す映像である投影映像を生成する投影映像生成手段と、前記自動車の前記ワイパーが稼働しているときに、前記投影映像生成手段が生成した投影映像を、前記投影装置に、前記投影映像に含まれる前記ワイパーによって運転者に対して隠されている部分が、前記ワイパーの運転者に対向する面に結像するように、前記シールドガラスに向けて投影させる投影制御手段とを設けたものである。   In order to achieve the above object, the present invention is directed to a projection device for projecting an image toward the shield glass on an image display system mounted on an automobile equipped with a shield glass and a wiper that wipes the outer surface of the shield glass during operation. A camera installed outside the car for capturing an image of a range observed through the shield glass by the driver when the wiper is not present, and the wiper of the car is operating A projection image generation means for generating a projection image which is an image representing a scene observed through a shield glass from the viewpoint of the driver when there is no front wiper from an image photographed by a camera; Of the projection image generated by the projection image generation unit to the projection device when the wiper is in operation. A projection control means for projecting toward the shield glass so that the portion hidden from the driver by the wiper is imaged on the surface of the wiper facing the driver is there.

また、本発明は、前記課題達成のために、シールドガラスとワイパーを備えた自動車に搭載される映像表示システムに、前記シールドガラスに向けて映像を投影する投影装置と、前記自動車の外部に設置された、前記ワイパーが存在しなかった場合に運転者によってシールドガラス越しに観察される範囲の映像を撮影するカメラと、前記自動車の前記ワイパーが稼働しているときに、前記ワイパーの位置を検出するワイパー検出手段と、前記自動車の前記ワイパーが稼働しているときに、前記ワイパー検出手段が検出しているワイパーの位置に応じて、カメラで撮影した映像から、前記ワイパーが存在しなかった場合に運転者の視点からシールドガラス越しに観察される情景のうちの、前記ワイパーによって運転者に対して隠されている部分を表す映像である投影映像を生成する投影映像生成手段と、前記自動車の前記ワイパーが稼働しているときに、前記投影映像生成手段が生成した投影映像を、前記投影装置に、当該投影映像が前記ワイパーの運転者に対向する面に結像するように投影させる投影制御手段とを設けたものである。   Further, in order to achieve the above object, the present invention is installed in an image display system mounted on an automobile provided with a shield glass and a wiper, a projection device for projecting an image toward the shield glass, and installed outside the automobile. A camera for capturing an image of a range observed through a shield glass by a driver when the wiper is not present, and the position of the wiper when the wiper of the automobile is in operation When the wiper detection means and the wiper of the car are in operation, the wiper does not exist from the image taken by the camera according to the position of the wiper detected by the wiper detection means Part of the scene observed through the shield glass from the driver's point of view that is hidden by the wiper from the driver Projection image generating means for generating a projection image which is an image to be represented, and the projection image generated by the projection image generating means when the wiper of the automobile is in operation, And a projection control unit configured to project an image on a surface of the wiper facing the driver.

また、本発明は、前記課題達成のために、シールドガラスと、稼働時に前記シールドガラスの外面を拭き取るワイパーを備えた自動車に搭載される映像表示システムに、前記シールドガラスに向けて映像を投影する投影装置と、前記自動車の車内に設置された、運転者によってシールドガラス越しに観察される範囲の映像を撮影するカメラと、前記自動車の前記ワイパーが稼働しているときに、カメラで撮影した映像を、ワイパーが移動前の位置と重ならない位置に移動するのに要する時間以上の時間遅延させた映像である遅延映像から、前記ワイパーが存在しなかった場合に運転者の視点からシールドガラス越しに観察される情景を表す映像である投影映像を生成する投影映像生成手段と、前記自動車の前記ワイパーが稼働しているときに、前記投影映像生成手段が生成した投影映像を、前記投影装置に、前記投影映像に含まれる現時点において前記ワイパーによって運転者に対して隠されている部分が、前記ワイパーの運転者に対向する面に結像するように、前記シールドガラスに向けて投影させる投影制御手段とを設けたものである。   Further, in order to achieve the above object, the present invention projects a video toward the shield glass on a video display system mounted on an automobile equipped with a shield glass and a wiper that wipes the outer surface of the shield glass at the time of operation. A projection device, a camera installed in a car of the car for capturing an image of a range observed by a driver through a shield glass, and an image captured by the camera when the wiper of the car is in operation Is a delayed image that is delayed by a time longer than the time required for the wiper to move to a position that does not overlap with the position before movement, and when the wiper is not present Projection image generation means for generating a projection image which is an image representing a scene to be observed, and the wiper of the vehicle is in operation The projection image generated by the projection image generation means is displayed on the surface facing the driver of the wiper by the projection device at a portion of the driver that is hidden by the wiper at the current time included in the projection image. And a projection control means for projecting the light toward the shield glass so as to form an image.

また、本発明は、前記課題達成のために、シールドガラスとワイパーを備えた自動車に搭載される映像表示システムに、前記シールドガラスに向けて映像を投影する投影装置と、前記自動車の車内に設置された、運転者によってシールドガラス越しに観察される範囲の映像を撮影するカメラと、前記自動車の前記ワイパーが稼働しているときに、前記ワイパーの位置を検出するワイパー検出手段と、前記自動車の前記ワイパーが稼働しているときに、前記ワイパー検出手段が検出しているワイパーの位置に応じて、カメラで撮影した映像を、ワイパーが移動前の位置と重ならない位置に移動するのに要する時間以上の時間遅延させた映像である遅延映像から、前記ワイパーが存在しなかった場合に運転者の視点からシールドガラス越しに観察される情景のうちの、現時点において前記ワイパーによって運転者に対して隠されている部分を表す映像である投影映像を生成する投影映像生成手段と、前記自動車の前記ワイパーが稼働しているときに、前記投影映像生成手段が生成した投影映像を、前記投影装置に、当該投影映像が前記ワイパーの運転者に対向する面に結像するように投影させる投影制御手段とを設けたものである。   Further, in order to achieve the above object, the present invention provides an image display system mounted on an automobile provided with a shield glass and a wiper, a projection device for projecting an image toward the shield glass, and installed in a car of the automobile. A camera for capturing an image of a range observed through a shield glass by a driver, a wiper detection unit for detecting the position of the wiper when the wiper of the automobile is in operation, and The time required for the wiper to move to a position where it does not overlap the position before the movement according to the position of the wiper detected by the wiper detection means while the wiper is in operation. From the delay image which is the image delayed for the above time, when the wiper is not present, it is observed through the shield glass from the driver's viewpoint Projection image generating means for generating a projection image which is an image representing a part of the scene to which the wiper is hidden by the wiper at the current time, and the wiper of the automobile is in operation; A projection control means is provided which causes the projection device to project the projection image generated by the projection image generation means so as to form an image on the surface of the wiper facing the driver.

ここで、以上の映像表示システムにおいて、前記投影装置の投影光をP偏光とし、前記P偏光が前記シールドガラスに入射する入射角を、ブリュースター角を含む所定の範囲内に設定することが、シールドガラスによる投影映像の反射を抑制する上で好ましい。   Here, in the above video display system, the projection light of the projector may be P-polarized light, and an incident angle at which the P-polarized light is incident on the shield glass may be set within a predetermined range including Brewster's angle. It is preferable in order to suppress reflection of the projection image by the shield glass.

また、以上の映像表示システムにおいて、前記シールドガラスは、たとえば、前記自動車のフロントガラスであってよい。
以上のような映像表示装置によれば、ワイパーの稼働時には、ワイパーが存在しなかった場合に運転者によってシールドガラス越しに観察される情景のうちの、現時点において前記ワイパーによって運転者に対して隠されている部分の映像が、前記ワイパーの運転者に対向する面に表示される。
In the above video display system, the shield glass may be, for example, a windshield of the car.
According to the image display apparatus as described above, when the wiper is in operation, the wiper is concealed by the wiper at the current time in the scene observed through the shield glass by the driver when the wiper is not present. The image of the portion being displayed is displayed on the surface facing the driver of the wiper.

したがって、運転者は、ワイパーの稼働時にも、ワイパーが存在しなかった場合に運転者によってシールドガラス越しに観察される情景の全てを、一体の情景としてシールドガラス越しに観察することができるようになる。よって、本発明に係る映像表示装置によてば、自動車のワイパーによって生み出される運転者の死角を解消することができる。   Therefore, even when the wiper is in operation, the driver can observe all the scenes observed through the shield glass by the driver as an integral scene through the shield glass even when the wiper is not present. Become. Therefore, according to the image display device of the present invention, it is possible to eliminate the blind spot of the driver produced by the wiper of the car.

以上のように、本発明によれば、自動車のワイパーによって生み出される運転者の死角を解消することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to eliminate the driver's blind spot produced by the wiper of a car.

本発明の実施形態に係る映像表示システムの構成を示す図である。It is a figure showing composition of a picture display system concerning an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る映像表示システムの各部の配置を示すである。5 shows an arrangement of each part of the video display system according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る映像表示システムの動作例を示す図である。It is a figure which shows the operation example of the video display system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る映像表示システムの他の動作例を示す図である。It is a figure which shows the other operation example of the video display system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る映像表示システムの投影装置の他の配置例を示す図である。It is a figure which shows the other example of arrangement | positioning of the projection apparatus of the video display system which concerns on embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態について説明する。
図1に、本実施形態に係る映像表示システムの構成を示す。
映像表示システムは、四輪自動車に搭載されるシステムであり、図示するように、雨滴除去装置1、前方カメラ2、投影装置3、車内カメラ4、自動車のワイパーの稼働の有無や揺動角を検出するワイパーセンサ5、映像処理部6、視点検出部7、以上の各部を制御する制御部8を備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
FIG. 1 shows the configuration of a video display system according to the present embodiment.
The image display system is a system mounted on a four-wheeled vehicle, and as shown in the figure, the raindrop removal device 1, the front camera 2, the projection device 3, the in-vehicle camera 4, the operation of the wiper of the vehicle and the swing angle A wiper sensor 5 for detecting, an image processing unit 6, a viewpoint detection unit 7, and a control unit 8 for controlling the above-described units are provided.

図2aに示すように、車内カメラ4は、自動車の運転席の前方上方に配置され、自動車の運転者の頭部が位置する範囲を撮影する。そして、視点検出部7は、車内カメラ4で撮影した運転者の画像を解析して求めたユーザの眼球の位置などより、運転者の視点を検出する。
また、投影装置3は、自動車のフロントガラスに向けて映像を投影する装置であり、たとえば、図2aに示すように、運転席シート上部の側方に配置される。
As shown in FIG. 2a, the in-vehicle camera 4 is disposed in front of and in front of the driver's seat of the vehicle and captures an area where the driver's head of the vehicle is located. Then, the viewpoint detection unit 7 detects the viewpoint of the driver from the position of the eyeball of the user obtained by analyzing the image of the driver captured by the in-vehicle camera 4 and the like.
Further, the projection device 3 is a device for projecting an image toward a windshield of a car, and, for example, as shown in FIG.

次に、図2bに示すように、前方カメラ2は、自動車車外に配置され、自動車前方を撮影する。また、雨滴除去装置1は、前方カメラ2の前方に配置され、前方カメラ2の視野内の雨滴を除去する。   Next, as shown in FIG. 2b, the front camera 2 is placed outside the car and captures the front of the car. The raindrop removal device 1 is disposed in front of the front camera 2 and removes raindrops in the field of view of the front camera 2.

ここで、雨滴除去装置1としては、たとえば、図2c1に示すように前方カメラ2の前方に配置した旋回窓装置を用いることができる。また、旋回窓装置は、たとえば、図2c2に示すように、前方カメラ2の視野を覆う透明なガラス板11と、ガラス板11を高速に回転させて、ガラス板11の上の雨滴や雪を遠心力でガラス板11の上から除去する回動機構12とより構成することができる。   Here, as the raindrop removing device 1, for example, a turning window device disposed in front of the front camera 2 as shown in FIG. 2 c 1 can be used. In addition, as shown in FIG. 2 c 2, for example, the turning window device rotates the glass plate 11 at a high speed with the transparent glass plate 11 covering the field of view of the front camera 2 and raindrops and snow on the glass plate 11. It can comprise from the rotation mechanism 12 which removes from the glass plate 11 top with a centrifugal force.

さて、このような構成において、制御部8は、ワイパーセンサ5がワイパーの稼働開始を検出したならば、映像処理部6に映像投影処理を開始させ、ワイパーセンサ5がワイパーの稼働停止を検出したならば、映像処理部6に映像投影処理を終了させる。   Now, in such a configuration, when the wiper sensor 5 detects the operation start of the wiper, the control unit 8 causes the video processing unit 6 to start the image projection processing, and the wiper sensor 5 detects the operation stop of the wiper Then, the video processing unit 6 ends the video projection processing.

映像処理部6は、制御部8の制御に従い映像投影処理を開始すると、制御部8の制御に従って映像投影処理を終了するまで以下の処理を行う。
すなわち、前方カメラ2で撮影した自動車前方の映像に視点変換処理を施して、視点検出部7で検出した運転者の視点から自動車前方を観察したようすを表す映像である視点変換映像を生成する。
When the video processing unit 6 starts the video projection processing under the control of the control unit 8, the video processing unit 6 performs the following processing until the video projection processing ends according to the control of the control unit 8.
That is, a viewpoint conversion process is performed on the image in front of the vehicle taken by the front camera 2 to generate a viewpoint conversion image which is an image representing a state in which the front of the vehicle is observed from the viewpoint of the driver detected by the viewpoint detection unit 7.

そして、図3aのように生成される視点変換映像300のうちの、運転者の視点からフロントガラス越しに観察される部分である部分映像301を、投影装置3に、フロントガラスに向けて、当該映像部分301の全体がフロントガラスの全体に投影されるサイズで、おおよそフロントガラスの上で結像する焦点距離で投影させる。   Then, in the viewpoint conversion image 300 generated as shown in FIG. 3A, the partial image 301 which is a portion observed through the windshield from the driver's viewpoint is directed to the projection device 3 toward the windshield. The entire image portion 301 is projected to the entire windshield, and is projected at a focal distance that is roughly imaged on the windshield.

ここで、図3bに示すように、自動車前方の情景と、フロントガラスの外を動いているワイパー400がフロントガラスと重なったようすが、運転者によって観察されているときに、投影装置3から部分映像301を上述のようにフロントガラスに向けて投影したときに、運転者によって観察されるようすは図3cに示すようになる。   Here, as shown in FIG. 3b, the scene in front of the car and the wiper 400 moving outside the windshield overlap the windshield, but when observed by the driver, a part from the projection device 3 When the image 301 is projected toward the windshield as described above, it is observed by the driver as shown in FIG. 3c.

すなわち、投影装置3からフロントガラスに投影された部分映像301のうち、ワイパー400と重ならない範囲に投影された部分映像301は、そのおおよその成分が、フロントガラスをそのまま透過し自動車外部に進むため、運転者によって視認されない。   That is, among the partial images 301 projected from the projection device 3 onto the windshield, the partial image 301 projected to a range not overlapping the wiper 400 has its approximate components transmitted through the windshield as it is to the outside of the automobile Not visible by the driver.

一方、投影装置3からフロントガラスに投影された部分映像301のうち、ワイパー400と重なる範囲に投影された映像部分は、ワイパー400の車内側の面で反射するため、ワイパー400上に結像し、運転者によって視認される。なお、自動車のワイパー400の後面(フロントガラスと対向する面)の色は、自動車のワイパー400の後面が投影スクリーンとして機能するように、白色、薄灰色などに設定する。   On the other hand, in the partial image 301 projected from the projection device 3 onto the windshield, the image portion projected in the range overlapping with the wiper 400 is reflected on the inner surface of the wiper 400 and is imaged on the wiper 400. , Visually recognized by the driver. The color of the rear surface (surface facing the windshield) of the automobile wiper 400 is set to be white, light gray, or the like so that the rear surface of the automobile wiper 400 functions as a projection screen.

したがって、部分映像301を上述のようにフロントガラスに投影することにより、透明なワイパー400を介して自動車前方のようすを観察しているように、運転者に視認させることができ、この結果、自動車ワイパーによって生み出される運転者の死角が解消される。   Therefore, by projecting the partial image 301 onto the windshield as described above, the driver can be made to visually recognize the state in front of the vehicle through the transparent wiper 400, and as a result, the vehicle The driver's blind spot created by the wiper is eliminated.

以上、本発明の実施形態について説明した。
ところで、以上の実施形態では、図3aのように生成される視点変換映像300のうちの、運転者の視点からフロントガラス越しに観察される部分である部分映像301の全体を投影装置3でフロントガラスに向けて投影したが、これは、図4aに示すように、ワイパーセンサ5で検出したワイパー400の揺動角に基づいて求まるフロントガラス上のワイパー400の位置に基づいて、視点変換映像300から、運転者の視点に対してワイパー400によって隠されている部分の映像であるワイパー遮蔽部分映像302を抽出し、抽出したワイパー遮蔽部分映像302のみをフロントガラスに向けて投影するようにしてもよい。すなわち、より具体的には、部分映像301のうちのワイパー遮蔽部分映像302以外の部分をマスクし(黒色に設定し)、部分映像301をフロントガラスに向けて投影するようにしてもよい。
The embodiments of the present invention have been described above.
By the way, in the above embodiment, of the viewpoint conversion video 300 generated as shown in FIG. 3A, the entire partial video 301, which is a part observed through the windshield from the driver's viewpoint, is fronted by the projection device 3 Although projected toward the glass, as shown in FIG. 4 a, the viewpoint conversion image 300 is obtained based on the position of the wiper 400 on the windshield determined based on the swing angle of the wiper 400 detected by the wiper sensor 5. From the above, even if the wiper shielding partial image 302 which is the image of the portion hidden by the wiper 400 with respect to the driver's viewpoint is extracted and only the extracted wiper shielding partial image 302 is projected toward the windshield Good. That is, more specifically, a part of the partial video 301 other than the wiper shielding partial video 302 may be masked (set to black), and the partial video 301 may be projected toward the windshield.

このようにすることにより、自動車前方の外部に対して、映像を投影してしまうことや、フロントガラスのワイパー400の重ならない部分でフロントガラスまたは雨滴により投影した映像の成分の一部が運転者等に向けて反射してしまう問題を解消することができる。   By doing this, the driver projects an image on the outside of the front of the vehicle, or a part of the image component projected by the windshield or raindrop at the portion where the windshield wiper 400 does not overlap. It is possible to solve the problem of reflection toward the like.

また、以上の実施形態では、前方カメラ2を自動車の車外に設定したが、前方カメラ2は車内に設置するようにしてもよい。
ただし、前方カメラ2を車内に設置した場合には、ワイパー400によって運転者に対して隠される外部の領域は、前方カメラ2に対しても隠されてしまうこととなるので、この場合には、映像処理装置において、部分映像301、または、ワイパー遮蔽部分映像302を遅延させて投影するようにする。
Further, although the front camera 2 is set outside the vehicle in the above embodiment, the front camera 2 may be installed inside the vehicle.
However, when the front camera 2 is installed in the car, the outside area hidden from the driver by the wiper 400 is also hidden from the front camera 2. In this case, In the image processing apparatus, the partial image 301 or the wiper shielding partial image 302 is delayed and projected.

すなわち、図4b1に示すように、各時点において、視点変換映像300のうちの、当該時点においてワイパー400によって隠されておらず、かつ、最も近い将来にワイパー400によって隠されることとなる部分を、当該部分に対応づけて先読ワイパー遮蔽部分映像303として保存する。そして、図4b2に示すように、各時点において、当該時点においてワイパー400によって隠されている部分に対応づけられて保存されている先読ワイパー遮蔽部分映像303のみを、ワイパー遮蔽部分映像302として投影する。   That is, as shown in FIG. 4 b 1, at each point in time, a portion of the viewpoint conversion image 300 which is not hidden by the wiper 400 at that point in time and will be hidden by the wiper 400 in the near future. It matches with the said part and preserve | saves as a read-ahead wiper shielding partial image 303. FIG. Then, as shown in FIG. 4 b 2, at each time point, only the preread wiper shielded partial image 303 stored corresponding to the portion hidden by the wiper 400 at that time is projected as the wiper shielded partial image 302. Do.

この結果、現在ワイパーによって隠されている部分に一定時間過去に表れていた映像がワイパー400に結像されることとなるが、ワイパー400の移動速度が高速である場合には、当該時間は充分に短くなるので、実用上の問題は生じないことが期待できる。   As a result, an image appearing in the past for a certain period of time is formed on the wiper 400 in a portion currently hidden by the wiper, but when the moving speed of the wiper 400 is high, the time is sufficient. It can be expected that no practical problems will occur.

したがって、このようにすることにより、車内に設置した前方カメラ2を用いて、擬似的に自動車ワイパーによって生み出される運転者の死角を解消することができる。
または、より単純には、上述した部分映像301を、所定時間遅延させて投影するようにしても同様の効果を得ることができる。ただし、この場合の遅延時間は、当該時間の間にワイパー400が移動前の位置と重ならない位置まで移動するのに要する時間とする。
Therefore, by doing this, it is possible to virtually eliminate the driver's blind spot produced by the automobile wiper by using the front camera 2 installed in the car.
Alternatively, more simply, the same effect can be obtained by projecting the partial image 301 described above with a predetermined time delay. However, the delay time in this case is the time required for the wiper 400 to move to a position not overlapping the position before movement during that time.

さて、上述のように部分映像301をフロントガラスに向けて投影する場合、投影した映像の、フロントガラスのワイパー400の重ならない部分での反射をできるだけ抑制することが好ましい。   By the way, when the partial image 301 is projected toward the windshield as described above, it is preferable to suppress the reflection of the projected image at the non-overlapping portion of the windshield 400 as much as possible.

そこで、以上の実施形態は、投影装置3を、P偏光を投影する投影装置3とし、図5aに示す投影装置3の投影光の光軸のフロントガラスへの入射角θを、ブリュースター角(Brewster's angle)θBとすることも好ましい。   Therefore, in the above embodiment, the projection device 3 is the projection device 3 that projects P-polarized light, and the Brewster angle (the incident angle θ of the light axis of the projection light of the projection device 3 shown in FIG. It is also preferable to set Brewster's angle) θB.

ブリュースター角θBは、n1を空気の絶対屈折率、n2をフロントガラスの絶対屈折率として、
θB=Arctan(n2/n1)
によって規定され、入射角θBで入射するP偏光の反射率はゼロとなり、全てがフロントガラスを透過する。
Brewster's angle θB, where n1 is the absolute refractive index of air and n2 is the absolute refractive index of the windshield
θB = Arctan (n2 / n1)
The reflectance of P-polarized light incident at the incident angle θB is zero, and all transmit through the windshield.

したがって、投影装置3の投影光の光軸のフロントガラスへの入射角θを、ブリュースター角θBとすることにより、投影した映像の、フロントガラスのワイパー400の重ならない部分の反射を効果的に抑制することができるようになる。   Therefore, by setting the incident angle θ of the optical axis of the projection light of the projection device 3 to the windshield as the Brewster's angle θB, the reflection of the projected portion of the projected image on the non-overlapping portion of the windshield 400 is effectively made. It will be possible to suppress.

なお、P偏光を投影する投影装置3としては、P偏光を投影光として出射する液晶投影装置を用いることができる。または、図5bに示すように、投影装置3の前に偏光板500を配置してP偏光を投影する投影装置3を構成することもできる。   Note that, as the projector 3 that projects P-polarized light, a liquid crystal projector that emits P-polarized light as projection light can be used. Alternatively, as shown in FIG. 5b, the polarizing plate 500 may be disposed in front of the projector 3 to constitute the projector 3 for projecting P-polarized light.

また、以上の実施形態では、前方カメラ2で撮影した自動車前方の映像に、視点変換処理を施して、視点検出部7で検出した運転者の視点から自動車前方を観察したようすを表す映像である視点変換映像300を生成したが、これは、運転者の視点として、予め求めた運転者の標準的な視点の位置を用いて視点変換映像300を生成するようにしてもよい。なお、この場合には、映像表示システムに車内カメラ4と視点検出部7は設ける必要はない。   In the above embodiment, the image in front of the car taken by the front camera 2 is subjected to viewpoint conversion processing, and the image showing the front of the vehicle observed from the viewpoint of the driver detected by the viewpoint detection unit 7 Although the viewpoint conversion video 300 is generated, the viewpoint conversion video 300 may be generated using the position of the standard viewpoint of the driver obtained in advance as the viewpoint of the driver. In this case, it is not necessary to provide the in-vehicle camera 4 and the viewpoint detection unit 7 in the image display system.

また、以上の実施形態は、ワイパー400によって生じるフロントガラス越しの情景の観察の死角を解消する場合について示したが、本実施形態は、ワイパー400によって生じるフロントガラス以外の、リアガラスやドアガラス等の任意のシールドガラス越しの情景の観察の死角を解消する用途に同様に適用できる。   Further, although the above embodiment shows the case where the blind spot of the observation of the scene through the windshield caused by the wiper 400 is eliminated, the present embodiment relates to the rear glass and the door glass other than the windshield generated by the wiper 400. It is equally applicable to applications that eliminate blind spots in the observation of scenes through any shielded glass.

すなわち、たとえば、リアガラス越しの情景の観察の死角を解消する場合には、以上の実施形態のフロントガラスをリアガラスに、ワイパー400をリアガラスのワイパーに、前方カメラ2を自動車後方を撮影するカメラに置き換えて、以上の実施形態を適用すればよい。   That is, for example, when eliminating the blind spot in the observation of the scene through the rear glass, the windshield of the above embodiment is replaced with the rear glass, the wiper 400 is replaced with the rear glass wiper, and the front camera 2 is replaced with a camera for photographing the rear of the vehicle. The above embodiment may be applied.

1…雨滴除去装置、2…前方カメラ、3…投影装置、4…車内カメラ、5…ワイパーセンサ、6…映像処理部、7…視点検出部、8…制御部、11…ガラス板、12…回動機構、400…ワイパー、500…偏光板。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Raindrop removal apparatus, 2 ... front camera, 3 ... projection apparatus, 4 ... camera in a car, 5 ... wiper sensor, 6 ... image processing part, 7 ... viewpoint detection part, 8 ... control part, 11 ... glass plate, 12 ... Rotating mechanism, 400 ... wiper, 500 ... polarizing plate.

Claims (6)

シールドガラスと、稼働時に前記シールドガラスの外面を拭き取るワイパーを備えた自動車に搭載される映像表示システムであって、
前記シールドガラスに向けて映像を投影する投影装置と、
前記自動車の外部に設置された、前記ワイパーが存在しなかった場合に運転者によってシールドガラス越しに観察される範囲の映像を撮影するカメラと、
前記自動車の前記ワイパーが稼働しているときに、カメラで撮影した映像から、前記ワイパーが存在しなかった場合に運転者の視点からシールドガラス越しに観察される情景を表す映像である投影映像を生成する投影映像生成手段と、
前記自動車の前記ワイパーが稼働しているときに、前記投影映像生成手段が生成した投影映像を、前記投影装置に、前記投影映像に含まれる前記ワイパーによって運転者に対して隠されている部分が、前記ワイパーの運転者に対向する面に結像するように、前記シールドガラスに向けて投影させる投影制御手段とを有することを特徴とする映像表示システム。
An image display system mounted on an automobile comprising a shield glass and a wiper that wipes the outer surface of the shield glass in operation,
A projector for projecting an image toward the shield glass;
A camera, which is installed outside the car, for capturing an image of a range observed through a shield glass by a driver when the wiper is not present;
From the video taken by the camera when the wiper of the car is in operation, a projected video which is a video representing a scene observed through the shield glass from the driver's viewpoint when the wiper is not present Projection video generation means for generating;
When the wiper of the automobile is in operation, there is a portion of the projection device generated by the projection image generation means in the projection device that is hidden from the driver by the wiper included in the projection image. And a projection control unit configured to project the light toward the shield glass so as to form an image on a surface of the wiper facing the driver.
シールドガラスとワイパーを備えた自動車に搭載される映像表示システムであって、
前記シールドガラスに向けて映像を投影する投影装置と、
前記自動車の外部に設置された、前記ワイパーが存在しなかった場合に運転者によってシールドガラス越しに観察される範囲の映像を撮影するカメラと、
前記自動車の前記ワイパーが稼働しているときに、前記ワイパーの位置を検出するワイパー検出手段と、
前記自動車の前記ワイパーが稼働しているときに、前記ワイパー検出手段が検出しているワイパーの位置に応じて、カメラで撮影した映像から、前記ワイパーが存在しなかった場合に運転者の視点からシールドガラス越しに観察される情景のうちの、前記ワイパーによって運転者に対して隠されている部分を表す映像である投影映像を生成する投影映像生成手段と、
前記自動車の前記ワイパーが稼働しているときに、前記投影映像生成手段が生成した投影映像を、前記投影装置に、当該投影映像が前記ワイパーの運転者に対向する面に結像するように投影させる投影制御手段とを有することを特徴とする映像表示システム。
An image display system mounted on an automobile comprising a shield glass and a wiper,
A projector for projecting an image toward the shield glass;
A camera, which is installed outside the car, for capturing an image of a range observed through a shield glass by a driver when the wiper is not present;
Wiper detection means for detecting the position of the wiper when the wiper of the automobile is in operation;
According to the position of the wiper detected by the wiper detection unit when the wiper of the automobile is in operation, from the image taken by the camera, when the wiper does not exist, from the driver's viewpoint Projection image generating means for generating a projection image which is an image representing a portion hidden from the driver by the wiper in a scene observed through a shield glass;
The projection image generated by the projection image generating means is projected on the projection device so that the projection image is formed on the surface of the wiper facing the driver when the wiper of the automobile is in operation. An image display system characterized by comprising:
シールドガラスと、稼働時に前記シールドガラスの外面を拭き取るワイパーを備えた自動車に搭載される映像表示システムであって、
前記シールドガラスに向けて映像を投影する投影装置と、
前記自動車の車内に設置された、運転者によってシールドガラス越しに観察される範囲の映像を撮影するカメラと、
前記自動車の前記ワイパーが稼働しているときに、カメラで撮影した映像を、ワイパーが移動前の位置と重ならない位置に移動するのに要する時間以上の時間遅延させた映像である遅延映像から、前記ワイパーが存在しなかった場合に運転者の視点からシールドガラス越しに観察される情景を表す映像である投影映像を生成する投影映像生成手段と、
前記自動車の前記ワイパーが稼働しているときに、前記投影映像生成手段が生成した投影映像を、前記投影装置に、前記投影映像に含まれる現時点において前記ワイパーによって運転者に対して隠されている部分が、前記ワイパーの運転者に対向する面に結像するように、前記シールドガラスに向けて投影させる投影制御手段とを有することを特徴とする映像表示システム。
An image display system mounted on an automobile comprising a shield glass and a wiper that wipes the outer surface of the shield glass in operation,
A projector for projecting an image toward the shield glass;
A camera installed in a car of the car for capturing an image of an area observed by a driver through a shield glass;
From the delay image which is an image delayed by a time longer than the time required to move the image taken by the camera to a position not overlapping the position before movement when the wiper of the automobile is in operation, Projection image generation means for generating a projection image which is an image representing a scene observed through a shield glass from the viewpoint of the driver when the wiper is not present;
When the wiper of the car is in operation, the projection image generated by the projection image generation means is hidden by the projector by the wiper at the current time point included in the projection image in the projection device And a projection control unit configured to project the light toward the shield glass so as to form an image on a surface of the wiper facing the driver.
シールドガラスとワイパーを備えた自動車に搭載される映像表示システムであって、
前記シールドガラスに向けて映像を投影する投影装置と、
前記自動車の車内に設置された、運転者によってシールドガラス越しに観察される範囲の映像を撮影するカメラと、
前記自動車の前記ワイパーが稼働しているときに、前記ワイパーの位置を検出するワイパー検出手段と、
前記自動車の前記ワイパーが稼働しているときに、前記ワイパー検出手段が検出しているワイパーの位置に応じて、カメラで撮影した映像を、ワイパーが移動前の位置と重ならない位置に移動するのに要する時間以上の時間遅延させた映像である遅延映像から、前記ワイパーが存在しなかった場合に運転者の視点からシールドガラス越しに観察される情景のうちの、現時点において前記ワイパーによって運転者に対して隠されている部分を表す映像である投影映像を生成する投影映像生成手段と、
前記自動車の前記ワイパーが稼働しているときに、前記投影映像生成手段が生成した投影映像を、前記投影装置に、当該投影映像が前記ワイパーの運転者に対向する面に結像するように投影させる投影制御手段とを有することを特徴とする映像表示システム。
An image display system mounted on an automobile comprising a shield glass and a wiper,
A projector for projecting an image toward the shield glass;
A camera installed in a car of the car for capturing an image of an area observed by a driver through a shield glass;
Wiper detection means for detecting the position of the wiper when the wiper of the automobile is in operation;
When the wiper of the automobile is in operation, according to the position of the wiper detected by the wiper detection means, an image photographed by a camera is moved to a position where the wiper does not overlap with the position before movement. Of the delay image which is delayed for a time longer than the time required for the driver, by the wiper at the present time, of the scene observed through the shield glass from the driver's point of view when the wiper is not present Projection video generation means for generating a projection video which is a video representing a portion hidden with respect to the image;
The projection image generated by the projection image generating means is projected on the projection device so that the projection image is formed on the surface of the wiper facing the driver when the wiper of the automobile is in operation. An image display system characterized by comprising:
請求項1、2、3または4記載の映像表示システムであって、
前記投影装置の投影光はP偏光であり、前記P偏光が前記シールドガラスに入射する入射角は、ブリュースター角を含む所定の範囲内に設定されていることを特徴とする映像表示システム。
A video display system according to claim 1, 2, 3 or 4, wherein
The projection light of the said projection apparatus is P polarization | polarized-light, The incident angle which the said P polarization | polarized-light injects into the said shield glass is set in the predetermined range containing Brewster's angle, The image display system characterized by the above-mentioned.
請求項1、2、3、4または5記載の映像表示システムであって、
前記シールドガラスは、前記自動車のフロントガラスであることを特徴とする映像表示システム。
A video display system according to claim 1, 2, 3, 4 or 5, wherein
The image display system, wherein the shield glass is a windshield of the car.
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