JP7028536B2 - Display system - Google Patents

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Description

本発明は、ヘッドアップディスプレイを利用した表示制御に関し、特に、道路の路面状態を表示する表示制御に関する。 The present invention relates to a display control using a head-up display, and more particularly to a display control for displaying a road surface condition of a road.

運転者を支援するための運転支援情報を表示する1つの手段として、ヘッドアップディスプレイ(以下、HUDと略す)が実用化されている。典型的なHUDは、車内に設置された投射装置からフロントガラスまたはそこに備え付けられたスクリーンに画像を投射し、運転者は、フロントガラス越しの現実空間にあたかも物体が存在するかのような虚像を視認する。HUDを利用すると、運転者の視線方向に運転支援情報を表示することができるため、車内の液晶ディスプレイ等を見る場合と比較して、運転者の視線移動を減らすことができる。 A head-up display (hereinafter abbreviated as HUD) has been put into practical use as one means for displaying driving support information for supporting the driver. A typical HUD projects an image from a projection device installed in the car onto the windshield or the screen installed on the windshield, and the driver can see the virtual image as if an object exists in the real space through the windshield. To see. By using the HUD, the driving support information can be displayed in the direction of the driver's line of sight, so that the movement of the driver's line of sight can be reduced as compared with the case of looking at the liquid crystal display in the vehicle.

HUDに関する技術は、例えば、特許文献1に記載された車両用表示装置がある。特許文献1には、自車の前方の道路形状を容易に把握するためにヘッドアップディスプレイ装置が利用されており、特に、急カーブの道路形状を強調表示することで、運転者に注意を促すものとなっている。 As a technique related to HUD, for example, there is a display device for a vehicle described in Patent Document 1. In Patent Document 1, a head-up display device is used to easily grasp the road shape in front of the own vehicle, and in particular, the driver is alerted by highlighting the road shape of a sharp curve. It has become a thing.

特開2006-40223号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-40223

図11は、従来のディスプレイ装置を例示する図である。表示ディスプレイ10は、運転者の前面やダッシュボードに備えられた表示媒体であり、スピードメータ12やタコメータ14などの車両情報のほか、車両に備えられた車載カメラで撮像された画像16を表示することができる。車両が日中に走行する場合には、比較的明るい画像16が表示されるが、夜間走行中は、周囲が暗いため、画像16が見えにくくなる。車載カメラを暗視カメラ(暗視モード)とすれば、ある程度の明るさの補完が可能であるが、依然として、走行車線の路面状態がわかりづらく、また、前方の車両や障害物との間隔も把握しにくい。 FIG. 11 is a diagram illustrating a conventional display device. The display display 10 is a display medium provided on the front surface of the driver or on the dashboard, and displays vehicle information such as a speedometer 12 and a tachometer 14, as well as an image 16 captured by an in-vehicle camera provided in the vehicle. be able to. When the vehicle travels in the daytime, a relatively bright image 16 is displayed, but when the vehicle travels at night, the surroundings are dark, so that the image 16 is difficult to see. If the in-vehicle camera is a night-vision camera (night-vision mode), it is possible to supplement the brightness to some extent, but it is still difficult to understand the road surface condition of the driving lane, and the distance from the vehicle or obstacle in front is also large. It's hard to grasp.

本発明では、上記従来の課題を解決するものであり、自車前方の道路の路面状態の認識が容易な表示システムを提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a display system that makes it easy to recognize the road surface condition of the road in front of the vehicle.

本発明に係る表示システムは、道路を撮像する撮像手段と、前記撮像手段の撮像画像から道路の路面の段差、うねり、凹凸等に関する路面状態を認識する認識手段と、前記路面状態に応じた格子状の画像を生成する生成手段と、自車前方の道路上に前記格子状の画像を投射する投射手段とを有する。 The display system according to the present invention includes an image pickup means for imaging a road, a recognition means for recognizing a road surface state related to steps, waviness, unevenness, etc. of the road surface from the image captured by the image pickup means, and a grid corresponding to the road surface state. It has a generation means for generating an image of the shape and a projection means for projecting the grid-like image on the road in front of the own vehicle.

好ましくは、前記格子状の画像は、縦方向の複数の線および横方向の複数の線を含み、前記縦方向の線および前記横方向の線は、道路の路面状態に応じた曲線を含む。好ましくは、前記生成手段は、道路の路面状態に応じた曲線を含む部分が他の部分と表示色が異なるように前記格子状の画像を生成する。好ましくは、前記格子状の画像は、複数の格子点を含み、前記複数の格子点は、道路の路面状態に応じて配置される。好ましくは、前記格子状の画像は、段差、うねり、凹凸等の障害になり得る部分を格子状の線で表し、それ以外の部分を格子点で表す。好ましくは、前記表示システムはさらに、自車周囲の明るさを検出する検出手段を有し、前記投射手段は、前記検出手段により検出された明るさに基づき前記格子状の画像の輝度を調整する。好ましくは、前記検出手段は、自車周囲の明るさに基づき昼間または夜間を判定し、前記投射手段は、昼間走行のとき、前記格子状の画像の輝度を上げ、夜間走行のとき、前記格子状の画像の輝度を下げる。好ましくは、前記表示システムはさらに、前記撮像手段により撮像された画像と前記生成手段により生成された格子状の画像とを重畳して表示する表示手段を含む。 Preferably, the grid-like image includes a plurality of vertical lines and a plurality of horizontal lines, and the vertical line and the horizontal line include a curve corresponding to the road surface condition of the road. Preferably, the generation means generates the grid-like image so that the portion including the curve corresponding to the road surface condition of the road has a different display color from the other portions. Preferably, the grid-like image includes a plurality of grid points, and the plurality of grid points are arranged according to the road surface condition of the road. Preferably, in the grid-like image, portions that may be obstacles such as steps, waviness, and unevenness are represented by grid-like lines, and other portions are represented by grid points. Preferably, the display system further has detection means for detecting the brightness around the vehicle, and the projection means adjusts the brightness of the grid-like image based on the brightness detected by the detection means. .. Preferably, the detection means determines daytime or nighttime based on the brightness of the surroundings of the vehicle, and the projection means increases the brightness of the grid-like image during daytime travel and increases the brightness of the grid-like image during nighttime travel. Decrease the brightness of the image. Preferably, the display system further includes a display means for superimposing and displaying an image captured by the image pickup means and a grid-like image generated by the generation means.

本発明によれば、路面の状態に合わせた格子状の画像を自車前方の道路上に投射するようにしたので、運転者は、前方の路面を直視しながらも、目視では把握しづらい路面状況を把握できるようになる。 According to the present invention, a grid-like image according to the condition of the road surface is projected on the road in front of the vehicle, so that the driver can directly see the road surface in front of the vehicle, but it is difficult to visually grasp the road surface. You will be able to grasp the situation.

本発明の実施例に係る表示システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the display system which concerns on embodiment of this invention. HUDの構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the structure of a HUD. 表示制御プログラムの機能的な構成を示す図である。It is a figure which shows the functional structure of a display control program. 表示制御プログラムの動作を具体的に説明する図である。It is a figure explaining the operation of a display control program concretely. 格子画像作成部で作成する画像の変形例を例示する図である。It is a figure which illustrates the transformation example of the image created by a grid image creating part. 投射画像出力部による画像の表示例を示す図である。It is a figure which shows the display example of the image by the projection image output part. 表示制御プログラムの動作を示すフロー図である。It is a flow chart which shows the operation of a display control program. 変形例に係る表示制御プログラム200Aの機能的な構成を示す図である。It is a figure which shows the functional structure of the display control program 200A which concerns on a modification. 変形例に係る表示制御プログラムの動作を示すフロー図である。It is a flow diagram which shows the operation of the display control program which concerns on a modification. 液晶ディスプレイにグリッド格子画像を表示する例を示す図である。It is a figure which shows the example which displays the grid grid image on the liquid crystal display. 従来のディスプレイ装置を例示する図である。It is a figure which illustrates the conventional display device.

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。本発明に係る表示システムは、HUDに代表される画像投射装置を含み、HUDにより車両のフロントガラスに画像を投射または投影し、この画像を実空間に重畳させ、運転者に投射画像(または投影画像)の虚像を視認させることができる。 Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The display system according to the present invention includes an image projection device typified by HUD, which projects or projects an image on the front glass of a vehicle by HUD, superimposes this image on the real space, and projects the projected image (or projection) to the driver. The virtual image of the image) can be visually recognized.

また、本発明に係る表示システムは、車両の周囲を撮像する撮像カメラなどを有し、撮像カメラにより撮像された画像と、HUDに投射させる画像とを重畳させた複合画像を、液晶ディスプレイ等の表示媒体に表示することもできる。 Further, the display system according to the present invention has an image pickup camera or the like that captures the surroundings of the vehicle, and a composite image in which an image captured by the image pickup camera and an image projected on the HUD are superimposed is displayed on a liquid crystal display or the like. It can also be displayed on a display medium.

図1は、本発明の実施例に係る表示システムの構成を示すブロック図である。本実施例に係る表示システム100は、撮像カメラ110、照度センサ120、HUD130、記憶部140、I/F部150、制御部160を含んで構成される。 FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a display system according to an embodiment of the present invention. The display system 100 according to this embodiment includes an image pickup camera 110, an illuminance sensor 120, a HUD 130, a storage unit 140, an I / F unit 150, and a control unit 160.

撮像カメラ110は、例えば、自車の前方を撮像する撮像カメラ、自車の後方を撮像する撮像カメラを含む。この場合、撮像カメラ110は、前方車両や後方車両を撮像できる位置に設置される。撮像カメラ110により撮像された画像は、撮像データとして、制御部160に提供される。なお、撮像カメラ110には、夜間でも路面状態を撮像可能な暗視モード(赤外線カメラなどの機能)が備えられても良い。照度センサ120は、車両の周囲の明るさを検出するセンサであり、車両の外装または車内に取り付けられる。 The image pickup camera 110 includes, for example, an image pickup camera that captures the front of the own vehicle and an image pickup camera that captures the rear of the own vehicle. In this case, the image pickup camera 110 is installed at a position where the front vehicle and the rear vehicle can be imaged. The image captured by the image pickup camera 110 is provided to the control unit 160 as image pickup data. The image pickup camera 110 may be provided with a night-vision mode (a function of an infrared camera or the like) capable of capturing a road surface condition even at night. The illuminance sensor 120 is a sensor that detects the brightness around the vehicle, and is mounted on the exterior or interior of the vehicle.

HUD130は、自車のフロントウィンドウにHUD表示用の画像を投射し、運転者は、視線方向に投射された画像の虚像を見ることができる。図2は、HUDの構成の一例を示す図である。HUD130は、光源131、光源131からの光を集光する光学系132、光学系132から入射された光を画像データに基づき変調する光変調手段133、光変調手段133により変調された画像を投射する投射光学系134、投射光学系134の光学系(例えば、光軸や焦点距離など)を調整するためのアクチュエータ135を含む。 The HUD 130 projects an image for displaying the HUD on the front window of the own vehicle, and the driver can see a virtual image of the image projected in the line-of-sight direction. FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of the HUD. The HUD 130 projects an image modulated by a light source 131, an optical system 132 that collects light from the light source 131, an optical modulation means 133 that modulates the light incident from the optical system 132 based on image data, and an optical modulation means 133. Includes an actuator 135 for adjusting the projection optical system 134 and the optical system (for example, optical axis, focal distance, etc.) of the projection optical system 134.

光変調手段133は、例えば、液晶デバイス、あるいは複数の可変ミラーが2次元的に配置されたディジタルミラーデバイス(DMD)などから構成される。光変調手段133は、例えば、制御部160で生成された画像データに基づき入射光を変調し、投射画像を生成する。また、I/F部150を介してナビゲーション装置などの他の装置が接続されている場合には、ナビゲーション装置などから提供された画像データに基づいて、投射画像を生成することも可能である。本実施例では、自車両前方の路面状態に合わせたグリッド表示画像を表示することができる(図4、図5、図6参照)。 The optical modulation means 133 is composed of, for example, a liquid crystal device or a digital mirror device (DMD) in which a plurality of variable mirrors are two-dimensionally arranged. The optical modulation means 133, for example, modulates the incident light based on the image data generated by the control unit 160 to generate a projected image. Further, when another device such as a navigation device is connected via the I / F unit 150, it is also possible to generate a projected image based on the image data provided by the navigation device or the like. In this embodiment, a grid display image can be displayed according to the road surface condition in front of the own vehicle (see FIGS. 4, 5, and 6).

投射光学系134は、例えば、レンズやミラー等の光学部材を含み、アクチュエータ135は、例えば、投射光学系134のレンズの位置やミラーの角度等を調整する。投射光学系134の焦点距離を可変することで、運転者が見る虚像の位置を変化させることができる。なお、表示システム100は、複数のHUD130を搭載し、それぞれ拡張現実用の画像を表示するものであってもよい。 The projection optical system 134 includes, for example, an optical member such as a lens or a mirror, and the actuator 135 adjusts, for example, the position of the lens of the projection optical system 134, the angle of the mirror, and the like. By varying the focal length of the projection optical system 134, the position of the virtual image seen by the driver can be changed. The display system 100 may be equipped with a plurality of HUD 130s and each display an image for augmented reality.

記憶部140は、表示システム100にとって必要な情報などを格納する。例えば、HUD表示用の画像データを格納したり、その他、表示システム100を制御するためのプログラムを格納したりすることができる。画像データは、後述する図4ないし図6のグリッド表示画像を生成するためのデータを少なくとも含む。 The storage unit 140 stores information and the like necessary for the display system 100. For example, image data for HUD display can be stored, and other programs for controlling the display system 100 can be stored. The image data includes at least data for generating the grid display image of FIGS. 4 to 6, which will be described later.

I/F部150は、ナビゲーション装置、車内バス、その他の装置との接続を可能にし、制御部160は、I/F部150に接続された装置と表示システム100との動作を連携させる。例えば、ナビゲーション装置が接続されている場合には、表示システム100は、ナビゲーション装置から提供された情報に基づき交差点案内の画像や速度情報等を表示することができる。 The I / F unit 150 enables connection with a navigation device, an in-vehicle bus, and other devices, and the control unit 160 links the operation of the device connected to the I / F unit 150 with the display system 100. For example, when a navigation device is connected, the display system 100 can display an image of intersection guidance, speed information, and the like based on the information provided by the navigation device.

制御部160は、表示システム100の各部を制御し、好ましい態様では、制御部160は、ROM、RAMなどを含むマイクロコントローラ等を含み、表示システム100の動作を制御するための表示制御プログラムを実行する。 The control unit 160 controls each unit of the display system 100, and in a preferred embodiment, the control unit 160 includes a microcontroller including a ROM, a RAM, and the like, and executes a display control program for controlling the operation of the display system 100. do.

図3は、表示制御プログラムの機能的な構成を示す図である。表示制御プログラム200は、路面状態認識部210、格子画像作成部220、投射画像出力部230を含む。また、図4は、表示制御プログラムの動作を具体的に説明する図である。 FIG. 3 is a diagram showing a functional configuration of a display control program. The display control program 200 includes a road surface state recognition unit 210, a grid image creation unit 220, and a projection image output unit 230. Further, FIG. 4 is a diagram specifically explaining the operation of the display control program.

路面状態認識部210は、撮像カメラ110から自車前方の撮像データを取得し、自車前方の路面状態を認識する。路面状態の認識は、自車が走行する道路の形状を認識するほか、道路上に存在する段差、うねり、凹凸、溝などの形状を認識する。路面状態の認識は、公知の画像解析手法を用いることができ、例えば、特開2010-287015号公報に示されているように、2台のカメラを用いて3次元画像データを取得し、凹凸部を認識することができる。これにより、凹凸の深さや形状、道路の傾斜などの情報を認識することができる。また、撮像データの輝度を画像解析し、路面状態の凹凸や溝を抽出するようにしても良いし、予め記憶部140に段差やうねり、凹凸、溝などを記憶しておき、撮像データとのマッチングにより、路面状態を認識しても良いし、撮像データから特徴点を抽出し、路面状態を認識するようにしても良い。さらに、測距センサやミリ波レーダなどの装置を車両に備え、それらの検出結果を取得することにより、障害物までの距離を認識するようにしても良い。 The road surface condition recognition unit 210 acquires image pickup data in front of the vehicle from the image pickup camera 110 and recognizes the road surface condition in front of the vehicle. In recognition of the road surface condition, in addition to recognizing the shape of the road on which the own vehicle travels, the shape of steps, swells, irregularities, grooves, etc. existing on the road is recognized. A known image analysis method can be used for recognizing the road surface condition. For example, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-287015, three-dimensional image data is acquired by using two cameras, and unevenness is recognized. Can recognize the part. This makes it possible to recognize information such as the depth and shape of unevenness and the slope of the road. Further, the brightness of the image pickup data may be image-analyzed to extract unevenness and grooves in the road surface state, or steps, waviness, unevenness, grooves and the like may be stored in advance in the storage unit 140 to be used as the image pickup data. The road surface condition may be recognized by matching, or the feature points may be extracted from the image pickup data and the road surface condition may be recognized. Further, a device such as a distance measuring sensor or a millimeter wave radar may be provided in the vehicle, and the distance to an obstacle may be recognized by acquiring the detection results thereof.

格子画像作成部220は、路面状態認識部210によって認識された路面状態に基づき、HUD130で投射する画像の画像データを作成する。図4は、格子画像作成部で作成する画像を例示する図である。路面状態認識部210で認識された路面状態が平坦である場合、すなわち、目立った凹凸部や溝が無い場合、格子画像作成部220は、図4(A)で示すように、奥行を持った平坦な画像D1を作成する。画像D1は、HUD130の表示によって、あたかも実景の道路R上に重畳しているように見える画像である。画像D1の格子間の長さX、Yは、好ましくは実空間上の距離に基づいて決められており、例えば、自車直前の長さX1と奥の長さX2は、平面的(2次元的)には、遠近効果により、X1>X2となるが、実空間上では共に同じ長さ(例えば50cm)を表している。自車直前の長さY1と奥の長さY2についても、平面的には、Y1>Y2となるが、実空間上では共に同じ長さ(例えば1m)を表している。また、格子状の画像D1は、道路形状に合わせた台形の画像として作成され、格子点同士の間隔に意味を持たない画像であっても良い。 The grid image creation unit 220 creates image data of an image projected by the HUD 130 based on the road surface condition recognized by the road surface condition recognition unit 210. FIG. 4 is a diagram illustrating an image created by the grid image creating unit. When the road surface condition recognized by the road surface condition recognition unit 210 is flat, that is, when there are no conspicuous uneven portions or grooves, the grid image creation unit 220 has a depth as shown in FIG. 4 (A). Create a flat image D1. The image D1 is an image that appears to be superimposed on the actual road R by the display of the HUD 130. The lengths X and Y between the grids of the image D1 are preferably determined based on the distance in real space. For example, the length X1 immediately before the vehicle and the length X2 at the back are planar (two-dimensional). In the target), X1> X2 due to the perspective effect, but both represent the same length (for example, 50 cm) in the real space. The length Y1 immediately before the vehicle and the length Y2 at the back also have Y1> Y2 in a plane, but both represent the same length (for example, 1 m) in the real space. Further, the grid-shaped image D1 may be an image created as a trapezoidal image that matches the shape of the road, and the spacing between the grid points has no meaning.

さらに、本実施例に係る格子画像作成部220は、路面状態認識部210によって認識された道路形状が凹凸や溝を含む場合、これらの障害物を考慮した格子画像の作成を行う。図4(B)は、凹凸や溝を考慮した画像D2を示す図である。路面状態認識部210によって認識された凸部には、道路Rが盛り上がったように歪んだ部分D21が含まれ、凹部や溝には、道路Rが窪んだように歪んだ部分D22が含まれる。D21やD22の盛り上がり具合や窪み具合は、路面状態認識部210で認識された深さや形状に基づいて作成される。なお、D21やD22の歪みをよりはっきりと視認させるため、歪んでいる部分の色を、歪んでいない他の格子部分の色と異なるように画像データを作成しても良い。例えば、D21やD22の部分を赤色にし、その他の格子を赤色以外の色とすることができる。 Further, when the road shape recognized by the road surface condition recognition unit 210 includes irregularities and grooves, the grid image creation unit 220 according to the present embodiment creates a grid image in consideration of these obstacles. FIG. 4B is a diagram showing an image D2 in consideration of unevenness and grooves. The convex portion recognized by the road surface condition recognition unit 210 includes a portion D21 distorted as if the road R is raised, and the concave portion or the groove includes a portion D22 distorted as if the road R is depressed. The degree of swelling and denting of D21 and D22 are created based on the depth and shape recognized by the road surface condition recognition unit 210. In order to make the distortion of D21 and D22 more clearly visible, the image data may be created so that the color of the distorted portion is different from the color of the other non-distorted grid portion. For example, the portion of D21 or D22 may be red, and the other grids may be a color other than red.

図5は、格子画像作成部で作成する画像の変形例を例示する図である。格子画像作成部220は、図5(A)に示すように、複数の格子点を表示する画像データを作成しても良い。また、図5(B)に示すように、盛り上がり部分の画像D21を格子状に表示し、その他の部分を格子点として表示する画像データを作成するようにしても良い。図5(B)の場合、D21の部分を格子点と異なる色で表示することも可能である。 FIG. 5 is a diagram illustrating a modified example of the image created by the grid image creating unit. As shown in FIG. 5A, the grid image creation unit 220 may create image data for displaying a plurality of grid points. Further, as shown in FIG. 5B, image data may be created in which the image D21 of the raised portion is displayed in a grid pattern and the other portions are displayed as grid points. In the case of FIG. 5B, it is also possible to display the portion of D21 in a color different from the grid points.

投射画像出力部230は、格子画像作成部220で作成された画像データをHUD130に提供し、画像の投射を行う。図6は、投射画像出力部による画像の表示例を示す図である。車内に取り付けられたHUD130は、投射画像出力部230から提供された画像データを受け取り、画像D2を表示することができる。なお、投射画像出力部230は、提供した画像データに基づく表示画像が、実景上の道路R2に重畳して見えるように、アクチュエータ135に制御信号を送信し、焦点距離を調整する。 The projection image output unit 230 provides the image data created by the grid image creation unit 220 to the HUD 130, and projects the image. FIG. 6 is a diagram showing an image display example by the projection image output unit. The HUD 130 mounted in the vehicle can receive the image data provided from the projection image output unit 230 and display the image D2. The projected image output unit 230 transmits a control signal to the actuator 135 to adjust the focal length so that the displayed image based on the provided image data can be seen superimposed on the road R2 in the actual scene.

図7は、表示制御プログラムの動作を示すフロー図である。なお、表示制御プログラム200は、HUD130を使用時に、一定時間ごとや、一定距離走行ごとに繰り返し実行される。表示制御プログラム200は、まず、路面状態認識部210によって、自車前方の路面状態を認識する(S100)。次に、格子画像作成部220は、S100で認識された路面状態に基づき、格子状の画像を表示するための画像データを作成する(S102)。投射画像出力部230は、S102で生成された画像データをHUD130に提供し、格子画像を表示する(S104)。 FIG. 7 is a flow chart showing the operation of the display control program. The display control program 200 is repeatedly executed every fixed time or every fixed distance when the HUD 130 is used. The display control program 200 first recognizes the road surface condition in front of the own vehicle by the road surface condition recognition unit 210 (S100). Next, the grid image creation unit 220 creates image data for displaying a grid-like image based on the road surface condition recognized in S100 (S102). The projected image output unit 230 provides the image data generated in S102 to the HUD 130 and displays a grid image (S104).

本実施例に係る表示システム100は、道路の凹凸形状に合わせた画像を表示することができるため、道路上に存在する段差、うねり、凹凸、溝などの形状を瞬時に把握することができ、また、前方の路面を直視しながらも、目視では把握しづらい路面状況を把握できるようになる。 Since the display system 100 according to the present embodiment can display an image that matches the uneven shape of the road, it is possible to instantly grasp the shape of steps, waviness, unevenness, grooves, etc. existing on the road. In addition, it becomes possible to grasp the road surface condition that is difficult to visually grasp while directly looking at the road surface in front.

本実施例では、図4および図5に示したように、道路形状に沿ったグリッド画像の表示例を示しているが、凹凸部のみグリッド表示、すなわち、D21およびD22の部分だけ表示を行い、その他の道路領域にはグリッド表示を行わない表示形態であっても良い。 In this embodiment, as shown in FIGS. 4 and 5, an example of displaying a grid image along the road shape is shown, but only the uneven portion is displayed in the grid, that is, only the portions D21 and D22 are displayed. The display form may be such that the grid display is not performed on other road areas.

次に、本実施例の変形例について説明する。変形例に係る表示システム100は、上記した本実施例で示した構成、機能等を含むことができる。図8は、変形例に係る表示制御プログラム200Aの機能的な構成を示す図である。表示制御プログラム200Aは、上記した路面状態認識部210、格子画像作成部220、投射画像出力部230に加え、照度情報取得部222、昼夜判定部224を含む。照度情報取得部222は、照度センサ120から照度情報を取得する。昼夜判定部224は、照度情報取得部222が取得した照度情報に基づき、車両周囲が昼間の明るさ状態なのか、夜間の明るさ状態なのかを判定する。HUD130による表示は、夜間走行中に明るすぎると、実世界が見えにくくなる可能性があるため、昼夜判定部224によって明るさを判定し、昼間の明るさ状態であれば、グリッド画像の輝度を上げるようにする。反対に、夜間の明るさ状態であれば、夜間の走行が想定されるため、グリッド画像の輝度を上げるようにする。昼夜判定部224による判定は、例えば、一定の閾値以上の照度が取得された場合には昼間、当該閾値未満の照度が取得された場合には夜間のように判定を行うことができる。なお、昼夜判定部224による判定は、実際の昼や夜を判定するものである他、トンネルなど、夜の状態と同じような照度である場合にも、夜と判定され、グリッド画像の輝度を変更することができる。変形例に係る投射画像出力部230は、昼夜判定部224の判定結果に基づき、HUD130に制御信号を送信し、光源131の輝度を変更する。 Next, a modified example of this embodiment will be described. The display system 100 according to the modified example can include the configuration, functions, and the like shown in the above-described embodiment. FIG. 8 is a diagram showing a functional configuration of the display control program 200A according to the modified example. The display control program 200A includes an illuminance information acquisition unit 222 and a day / night determination unit 224 in addition to the road surface condition recognition unit 210, the grid image creation unit 220, and the projection image output unit 230 described above. The illuminance information acquisition unit 222 acquires illuminance information from the illuminance sensor 120. The day / night determination unit 224 determines whether the surroundings of the vehicle are in the daytime brightness state or the nighttime brightness state based on the illuminance information acquired by the illuminance information acquisition unit 222. If the display by HUD130 is too bright during night driving, it may be difficult to see the real world. Therefore, the day / night determination unit 224 determines the brightness, and if it is in the daytime brightness state, the brightness of the grid image is determined. Try to raise it. On the contrary, if the brightness is at night, it is assumed that the vehicle will run at night, so the brightness of the grid image should be increased. The determination by the day / night determination unit 224 can be made, for example, in the daytime when the illuminance above a certain threshold value is acquired, and in the nighttime when the illuminance below the threshold value is acquired. The determination by the day / night determination unit 224 determines the actual day or night, and even when the illuminance is similar to the night state such as a tunnel, it is determined to be night and the brightness of the grid image is determined. Can be changed. The projection image output unit 230 according to the modified example transmits a control signal to the HUD 130 based on the determination result of the day / night determination unit 224, and changes the brightness of the light source 131.

図9は、変形例に係る表示制御プログラムの動作を示すフロー図である。S100およびS102は、図7のフローで説明した処理と同様である。変形例に係る表示制御プログラム200Aは、投射画像の作成後、照度情報取得部222により、照度センサ120から提供される情報を取得する(S106)。昼夜判定部224は、S106で取得された照度情報に基づき、夜間の明るさか、昼の明るさかを判定する(S108)。夜間の明るさである場合には、投射画像出力部230は、低輝度での画像投射を行い(S110)、夜間の明るさでない場合、すなわち、昼間の明るさである場合には、高輝度での画像投射を行う(S112)。 FIG. 9 is a flow chart showing the operation of the display control program according to the modified example. S100 and S102 are the same as the processes described in the flow of FIG. After creating the projected image, the display control program 200A according to the modified example acquires the information provided from the illuminance sensor 120 by the illuminance information acquisition unit 222 (S106). The day / night determination unit 224 determines whether it is nighttime brightness or daytime brightness based on the illuminance information acquired in S106 (S108). When the brightness is nighttime, the projected image output unit 230 projects the image at low brightness (S110), and when the brightness is not nighttime, that is, when the brightness is daytime, the projection image output unit 230 has high brightness. Image projection is performed in (S112).

変形例に係る表示システム100は、車両周囲の照度に基づいて輝度を変更するようにしたので、HUD130による画像投射が、周囲の明るさによって見えにくくなる、または、見えすぎて実景の邪魔になる、などの問題を軽減することができる。 Since the display system 100 according to the modified example changes the brightness based on the illuminance around the vehicle, the image projection by the HUD 130 becomes difficult to see due to the brightness of the surroundings, or becomes too visible and interferes with the actual scene. , Etc. can be alleviated.

本実施例(変形例を含む)で説明した表示システム100は、HUD130により、画像データを投射する例を示しが、表示システム100は、他の表示態様として、撮像カメラ110が撮像した撮像画像にグリッド状の格子画像を重畳し、液晶ディスプレイなどの平面的な表示媒体に表示を行うようにしても良い。図10は、液晶ディスプレイにグリッド格子画像を表示する例を示す図である。表示システム100、あるいは、I/F部150に接続されるナビゲーション装置等にディスプレイ300が備えられている場合には、撮像カメラ110が撮像した撮像データにグリッド画像を重畳させた複合画像を作成し、当該複合画像をディスプレイ300に表示することができる。複合画像の生成および表示制御は、制御部160で行われる。このようなディスプレイ表示は、HUD130の表示の代わりに行われても良いし、または、HUD130の表示と併せて行われても良い。 The display system 100 described in this embodiment (including a modification) shows an example of projecting image data by the HUD 130, but the display system 100 is another display mode in which the captured image captured by the image pickup camera 110 is used. A grid-like grid image may be superimposed and displayed on a flat display medium such as a liquid crystal display. FIG. 10 is a diagram showing an example of displaying a grid grid image on a liquid crystal display. When the display 300 is provided in the display system 100 or the navigation device connected to the I / F unit 150, a composite image in which a grid image is superimposed on the image pickup data captured by the image pickup camera 110 is created. , The composite image can be displayed on the display 300. The generation and display control of the composite image is performed by the control unit 160. Such a display display may be performed in place of the display of the HUD 130, or may be performed in combination with the display of the HUD 130.

以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は、特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the specific embodiments, and various aspects of the present invention are described within the scope of the claims. It can be transformed and changed.

100:表示システム 110:撮像カメラ
120:照度センサ 130:HUD
131:光源 132:光学系
133:光変調手段 134:投射光学系
135:アクチュエータ 140:記憶部
150:I/F部 160:制御部
200:表示制御プログラム 210:路面状態認識部
220:格子画像作成部 222:照度情報取得部
224:昼夜判定部 230:投射画像出力部
300:ディスプレイ
100: Display system 110: Imaging camera 120: Illuminance sensor 130: HUD
131: Light source 132: Optical system 133: Optical modulation means 134: Projection optical system 135: Actuator 140: Storage unit 150: I / F unit 160: Control unit 200: Display control program 210: Road surface condition recognition unit 220: Lattice image creation Unit 222: Illuminance information acquisition unit 224: Day / night determination unit 230: Projection image output unit 300: Display

Claims (8)

自車の前方の道路を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段によって撮像された3次元画像データの基づき道路の路面の凹凸部を認識する認識手段と、
道路の形状に合わせた格子状の画像を生成する生成手段であって、当該格子状の画像は、縦方向の複数の線または点および横方向の複数の線または点を含み、当該縦方向の線または点および前記横方向の線または点は、凸部が認識された場合には路面が盛り上がるように歪んだ部分を含み、凹部が認識された場合には路面が窪むように歪んだ部分を含む、前記生成手段と、
自車前方の道路上に前記格子状の画像が重畳して見えるように、前記格子状の画像をフロントウィンドウ上に投射する投射手段と、を有する、表示システム。
An imaging means that captures the road in front of the vehicle ,
A recognition means for recognizing an uneven portion of a road surface based on three-dimensional image data captured by the image pickup means, and a recognition means.
A generating means for generating a grid-like image that matches the shape of a road , wherein the grid-like image includes a plurality of vertical lines or points and a plurality of horizontal lines or points, and the vertical direction thereof. The line or point and the lateral line or point include a portion distorted so that the road surface rises when a convex portion is recognized, and includes a portion distorted so that the road surface is dented when a concave portion is recognized. , The generation means and
A display system comprising a projection means for projecting the grid-like image onto a front window so that the grid-like image appears to be superimposed on the road in front of the vehicle.
前記格子状の画像の前記歪んだ部分は、認識された凹凸部の深さおよび形状に基づき生成される、請求項1に記載の表示システム。The display system according to claim 1, wherein the distorted portion of the grid-like image is generated based on the depth and shape of the recognized uneven portion. 前記生成手段は、前記歪んだ部分が他の部分と表示色が異なるように前記格子状の画像を生成する、請求項1または2に記載の表示システム。 The display system according to claim 1 or 2, wherein the generation means generates the grid-like image so that the distorted portion has a display color different from that of other portions. 前記格子状の画像の格子間隔は、遠近効果を表すため手前側よりも奥側が狭い、請求項1ないし3いずれか1つの記載の表示システム。The display system according to any one of claims 1 to 3, wherein the grid spacing of the grid-like image is narrower on the back side than on the front side in order to represent the perspective effect. 前記格子状の画像の格子間隔は、実空間上の等しい距離を表す、請求項4に記載の表示システム。The display system according to claim 4, wherein the grid spacing of the grid-like images represents equal distances in real space. 前記表示システムはさらに、自車周囲の明るさを検出する検出手段を有し、前記投射手段は、前記検出手段により検出された明るさに基づき前記格子状の画像の輝度を調整する、請求項1ないし5いずれか1つに記載の表示システム。 The display system further includes a detection means for detecting the brightness around the vehicle, and the projection means adjusts the brightness of the grid-like image based on the brightness detected by the detection means. The display system according to any one of 1 to 5. 前記検出手段は、自車周囲の明るさに基づき昼間または夜間を判定し、前記投射手段は、昼間走行のとき、前記格子状の画像の輝度を上げ、夜間走行のとき、前記格子状の画像の輝度を下げる、請求項6に記載の表示システム。 The detection means determines daytime or nighttime based on the brightness around the vehicle, and the projection means increases the brightness of the grid-like image during daytime travel and increases the brightness of the grid-like image during nighttime travel. The display system according to claim 6, which reduces the brightness of the image. 前記表示システムはさらに、前記撮像手段により撮像された画像と前記生成手段により生成された格子状の画像とを重畳して表示する表示手段を含む、請求項1ないし7いずれか1つに記載の表示システム。 The display system according to any one of claims 1 to 7, further comprising a display means for superimposing and displaying an image captured by the image pickup means and a grid-like image generated by the generation means. Display system.
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