JP7344635B2 - heads up display device - Google Patents
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Description
本発明は、車両に搭載し映像の表示距離を調整可能なヘッドアップディスプレイ装置に関するものである。 The present invention relates to a head-up display device that is mounted on a vehicle and can adjust the display distance of images.
近年、車両のフロントガラスを介して前方に映像情報を虚像として表示する車両用映像表示装置(ヘッドアップディスプレイ装置(以下、HUD))が実用化されている。その際、表示する映像情報として運転者向けの情報を提供することで、車両の運転操作を支援することができる。 In recent years, vehicle video display devices (head-up display devices (hereinafter referred to as HUDs)) that display video information as a virtual image in front of a vehicle through a windshield have been put into practical use. At that time, by providing information for the driver as displayed video information, it is possible to support the driving operation of the vehicle.
映像(虚像)を表示する際、運転者の目から見える虚像までの距離(表示距離)を固定とする第1の方式と、フロントガラスの前方に見える物体(先行車両や歩行者など)までの距離に合わせる第2の方式や、運転者の注目している視点位置までの距離に合わせる第3の方式がある。表示距離を可変とする第2、第3の方式では、HUDには、虚像の表示距離を調整するための調整機構が備えられる。例えば特許文献1には、可動式レンズや機能性液晶フィルムなどを用いる方式が提案されている。
When displaying an image (virtual image), the first method fixes the distance (display distance) from the driver's eyes to the visible virtual image, and the first method fixes the distance (display distance) from the driver's eyes to the virtual image, and the There is a second method that matches the distance, and a third method that matches the distance to the viewpoint position of the driver's attention. In the second and third systems in which the display distance is variable, the HUD is equipped with an adjustment mechanism for adjusting the display distance of the virtual image. For example,
運転時の周囲環境や走行状態によって運転者の視点が集中する距離は変化する。虚像の表示距離を固定とする第1の方式では、表示された虚像と視点が合わず見にくいものとなる。よって運転者は、虚像までの視点移動が必要になり、目の疲れを助長させ運転に集中できなくなる恐れがある。 The distance at which the driver's viewpoint is focused changes depending on the surrounding environment and driving conditions when driving. In the first method in which the display distance of the virtual image is fixed, the displayed virtual image and the viewpoint do not match, making it difficult to see. Therefore, the driver is required to move his/her viewpoint to the virtual image, which may increase eye fatigue and make it difficult to concentrate on driving.
その点、前方物体(先行車両や歩行者など)までの距離に合わせる第2の方式では、運転者の視点が物体位置にあれば虚像までの視点移動は不要となる。しかし、前方物体が必ずしも運転者が注目する対象物とは限らず、また物体が複数存在する場合には、運転者の注意力をどの物体に合わせるべきかを判断するのは困難である。さらに、運転者の視点距離に合わせる第3の方式では、運転中の視点距離は交通状況等によって始終頻繁に変化するものであるから、表示距離をこれにリアルタイムに追従させる結果、運転者にとって煩わしく見にくいものとなる。このように、第1~第3のいずれの方式も、運転者にとって快適に視認できる表示とは言い難いものであった。 On the other hand, in the second method, which adjusts to the distance to the forward object (such as a preceding vehicle or pedestrian), if the driver's viewpoint is at the object position, there is no need to move the viewpoint to the virtual image. However, the object ahead is not necessarily the object that the driver focuses on, and when there are multiple objects, it is difficult to determine which object the driver should focus his or her attention on. Furthermore, in the third method of adjusting to the driver's viewpoint distance, since the viewpoint distance while driving changes frequently depending on traffic conditions, etc., the displayed distance is made to follow this in real time, which is inconvenient for the driver. It becomes difficult to see. As described above, it is difficult to say that any of the first to third methods provides a display that is comfortable for the driver to view.
本発明の目的は、運転者の視点移動が少なく映像を快適に視認できるヘッドアップディスプレイ装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a head-up display device that allows a driver to comfortably view images with less movement of his or her viewpoint.
上記課題を解決するため、本発明によるヘッドアップディスプレイ装置は、車両の走行状態に関する車両情報を取得する車両情報取得部と、投射する映像を生成する映像表示装置と、運転者の目から見た虚像までの表示距離を調整する表示距離調整機構と、映像表示装置と表示距離調整機構を制御する制御部と、を備え、制御部は、車両情報取得部を介して取得した車両情報を用いて現在の車両の走行状態を判断し、走行状態に応じて表示距離調整機構を介して虚像までの表示距離を調整する構成とした。ここに、各走行状態において運転者が最も集中しやすい視点距離をその走行状態における表示距離の推奨値としてメモリに記憶し、制御部は、メモリに記憶された推奨値を参照して表示距離を調整する。 In order to solve the above problems, a head-up display device according to the present invention includes a vehicle information acquisition unit that acquires vehicle information regarding the driving state of the vehicle, a video display device that generates an image to be projected, and a A display distance adjustment mechanism that adjusts the display distance to the virtual image, and a control section that controls the video display device and the display distance adjustment mechanism, and the control section uses the vehicle information acquired through the vehicle information acquisition section. The current driving state of the vehicle is determined, and the display distance to the virtual image is adjusted according to the driving state via a display distance adjustment mechanism. Here, the viewpoint distance at which the driver is most likely to concentrate in each driving state is stored in the memory as the recommended value of the display distance for that driving state, and the control unit determines the display distance by referring to the recommended value stored in the memory. adjust.
本発明によれば、走行状態に応じて運転者が最も集中しやすい視点距離に基づいて映像を表示するので、視点移動が少なく映像を快適に視認できる効果がある。 According to the present invention, since the image is displayed based on the viewpoint distance at which the driver is most likely to concentrate depending on the driving condition, there is an effect that the image can be viewed comfortably with less movement of the viewpoint.
本発明によるヘッドアップディスプレイ装置(以下、HUD)の実施形態について、図面を用いて説明する。 Embodiments of a head-up display device (hereinafter referred to as HUD) according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、車両に搭載したHUDの概要を示す図である。HUD1は車両2に搭載され、映像表示装置30で生成した映像をミラー52を介して車両2のフロントガラス3(ウィンドシールドとも呼ぶ)に投射する。ウィンドシールド3で反射した映像は運転者の目に入射し、映像を視認することができる。表示する映像には運転に関連する情報が含まれ、運転操作を支援するものとなる。
FIG. 1 is a diagram showing an outline of a HUD mounted on a vehicle. The
HUD1の内部は、各種の車両情報4を取得する車両情報取得部10と、これをもとに表示する映像情報を生成する制御部20と、映像の表示距離を調整する表示距離調整機構40、ミラー52を駆動するミラー駆動部50、音声情報を出力するスピーカ60などを有する。車両情報4には車両の運転状態を示す速度情報やギア情報などの他に、ハンドル操舵角情報、車外の明るさを示す照度情報、走行位置を示す地図情報などが含まれる。
Inside the
図2は、HUD1による映像表示動作を示す図である。車両2のダッシュボードの下部に設置された映像表示装置30から、表示用の映像が出射される。出射された映像は、表示距離調整機構40にて映像の表示距離が調整され、第1のミラー51と第2のミラー52で反射され、ウィンドシールド3に向けて投射される。第1のミラー51は固定されており、第2のミラー52はミラー駆動部50により回転可能となっている。
FIG. 2 is a diagram showing the video display operation by the
ミラー52から収束して投射された映像は、ウィンドシールド3にて反射され運転者の目5に入射して網膜上に結像することで、映像を視認することができる。そのとき運転者は、ウィンドシールド3の前方に存在する虚像9を見ていることになる。ここで表示距離調整機構40は、制御部20からの制御により、走行状態に応じて運転者の目5から見た虚像9までの表示距離を矢印の方向に調整する。ミラー駆動部50は、運転者の目5の高さに応じてミラー52を軸回転させ、虚像9の表示位置(高さ方向)を調整する。これらの調整により、運転者は虚像9を見やすい位置で視認することができる。
The image converged and projected from the
図3は、HUD1の制御系の構成を示すブロック図である。車両情報取得部10には各種の車両情報4が入力され、制御部20へ送られる。制御部20内の電子制御ユニット(ECU、Electronic Control Unit)21は、入力した車両情報4に基づきHUD1が表示する映像信号(表示コンテンツ)や、HUD1に対する各種制御信号を生成する。音声出力部22はスピーカ60への音声信号を生成する。不揮発性メモリ23は、ECU21が実行するプログラムや各種制御データを格納し、メモリ24は、映像情報や制御情報を記憶する。
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the control system of the
映像表示装置30は、LEDやレーザなどの光源31、照明光学系(図示せず)、液晶素子などの表示素子32からなり、表示素子32で生成された映像光を表示距離調整機構40を介してミラー52に向けて出射する。
The
制御部20内の光源調整部25は、映像表示装置30内の光源31を制御する。歪み補正部26は、表示する映像信号の歪みを補正し、表示素子駆動部27は、補正された映像信号に基づき映像表示装置30内の表示素子32を駆動する。
A light
表示距離調整部28は、映像の表示距離を調整するための駆動信号を表示距離調整機構40に出力する。ミラー調整部29は、ミラー52の位置や姿勢を調整するための駆動信号をミラー駆動部50に出力する。
The display
本実施例では、ECU21は、車両情報取得部10を介して取得した車両情報4を用いて現在の走行状態を判断し、表示距離調整部28に対し表示距離についての制御を指示する。具体的には、後述する図9のように走行状態を区分する。そのため、車両情報4の中の照度情報や時刻情報を用いて、昼間と夜間の判断を行う。また、速度情報、ギア情報、地図情報を用いて、一般道走行か高速道走行かを判断する。さらには、操舵情報や地図情報を用いて、右左折走行か直進走行かを判断する。これらの走行状態に応じて、表示距離調整部28は映像の表示距離を切り替える。
In this embodiment, the ECU 21 uses vehicle information 4 acquired through the vehicle
表示距離の制御では、予め各種走行状態において運転者が最も集中しやすい視点距離を求め、これをその走行状態における推奨値とし、不揮発性メモリ23に記憶している。ECU21はこの推奨値を参照して表示距離を決定する。
In controlling the display distance, the viewpoint distance at which the driver is most likely to concentrate under various driving conditions is determined in advance, and this is set as the recommended value for that driving condition and stored in the
図4は、車両情報4の取得に係るハードウェアの構成例を示す図である。車両情報4の取得は、例えば、制御部20内の電子制御ユニット(ECU)21の制御の下、車両2に設置された各種のセンサ等の情報取得デバイスにより行われる。なお、本実施例の動作を実行するために必ずしもこれら全てのデバイスを備えている必要はなく、また、適宜他の種類のデバイスを追加してもよい。
FIG. 4 is a diagram showing an example of a hardware configuration related to acquiring vehicle information 4. As shown in FIG. Acquisition of the vehicle information 4 is performed by, for example, information acquisition devices such as various sensors installed in the
車速センサ101は、車両2の速度情報を取得する。シフトポジションセンサ102は、車両2の現在のギア情報を取得する。ハンドル操舵角センサ103は、ハンドル操舵角情報を取得する。ヘッドライトセンサ104は、ヘッドライトのOn/Offに係るランプ点灯情報を取得する。照度センサ105および色度センサ106は、外光の明るさと色合いの情報を取得する。測距センサ107は、車両2と外部の物体との間の距離情報を取得する。赤外線センサ108は、車両2の近距離における物体の有無や距離等に係る赤外線情報を取得する。エンジン始動センサ109は、エンジンOn/Off情報を検知する。
加速度センサ110およびジャイロセンサ111は、車両2の姿勢や挙動の情報として、加速度や角速度からなる加速度ジャイロ情報を取得する。温度センサ112は車内外の温度情報を取得する。路車間通信用無線送受信機113は、車両2と路側機との間の路車間通信により、車車間通信用無線送受信機114は、車両2と周辺の他の車両との間の車車間通信により、車両2の周辺の情報を取得する。
The
カメラ(車内)115およびカメラ(車外)116は、それぞれ、車内および車外の状況の画像を撮影してカメラ映像情報(車内/車外)を取得する。特にカメラ(車外)116では、車両2の前方や後方等の周囲の状況を撮影する。得られた画像を解析することにより、例えば、周辺の他の車両や歩行者等の移動物の有無、建物や地形、路面状況(雨や積雪、凍結、凹凸等)などを把握することが可能である。
The camera (inside the vehicle) 115 and the camera (outside the vehicle) 116 take images of the inside and outside of the vehicle, respectively, and obtain camera image information (inside the vehicle/outside the vehicle). In particular, the camera (outside the vehicle) 116 photographs the surrounding situation, such as the front and rear of the
GPS(Global Positioning System:全地球測位システム)受信機117は、GPS信号を受信してGPS情報を取得する。VICS(Vehicle Information and Communication System:道路交通情報通信システム、登録商標(以下同様))受信機118は、VICS信号を受信してVICS情報を取得する。これらの情報を取得して地図データと照合することで、車両2の位置や進行方向を示す地図情報を生成する。
A GPS (Global Positioning System)
図5は、表示距離調整機構40の構成例を示す図である。表示距離調整機構40は、制御部20(表示距離調整部28)からの指示に基づいて、表示される虚像の運転者の目5からの距離を調整する機構であり、各種の表示距離調整手法が可能である。ここではその一例として、可動式レンズを用いた表示距離調整機構40について説明する。
FIG. 5 is a diagram showing an example of the configuration of the display
映像表示装置30から投射された映像は、拡散板(ディフューザ)41で結像した後、複数(ここでは3個)のエリアに分けて設けられた可動式レンズ42を介してミラー52に入射される。各可動式レンズ42は、図示しないレンズ可動機構によって、それぞれ個別に光軸方向に沿って移動させることができる。映像表示装置30から投射された映像に基づく虚像9の表示位置は、拡散板41と各可動式レンズ42との距離に応じて決定される。よって、可動式レンズ42を移動させることで、エリア毎に焦点距離を変えて、虚像の表示距離を変化させることができる。
The image projected from the
具体的には、例えば図5に示すように、最上部のエリアでは可動式レンズ42を拡散板41に近い位置に移動させることで、対応する虚像の表示距離を近くすることができる。逆に、最下部のエリアでは可動式レンズ42を拡散板41から遠い位置に移動させることで、対応する虚像の表示距離を遠くすることができる。なお、可動式レンズ42の数は図示するような3個に限定されず、所望のエリアの数に応じて適宜構成すればよい。
Specifically, as shown in FIG. 5, for example, by moving the
この他の表示距離調整手法として、レンズ位置を固定し拡散板を光軸方向に移動させる可動式拡散板を用いる方法、拡散板として機能性液晶フィルムを用いる方法などが可能である。 Other display distance adjustment methods include a method using a movable diffuser plate in which the lens position is fixed and the diffuser plate is moved in the optical axis direction, a method using a functional liquid crystal film as the diffuser plate, and the like.
図6は、表示距離の制御を示すフローチャートである。以下の処理は、制御部20内のECU21が走行状態に応じて表示距離調整部28を制御して行う。なお、走行状態は、後述する図9の区分に従って説明する。
S201:ECU21は、車両情報取得部10を介し、車両の走行状態に関する情報を取得する。具体的には、外光の明るさを示す照度情報や時刻情報、車両の速度情報やギア情報、操舵情報、地図情報などを取得する。
FIG. 6 is a flowchart showing display distance control. The following processing is performed by the
S201: The
S202:ECU21は、照度情報や時刻情報を基に、現在の明るさが昼間か夜間かを判定する。ただしここでは、照度が所定値よりも明るいときを昼間、照度が所定値よりも暗いときを夜間とする。よって、時刻情報では昼間でも、照度が暗いときは夜間と判定する。
S203:ECU21は、速度情報、ギア情報、地図情報を基に、走行中の道路が一般道か高速道かを判定する。
S202: The
S203: The
S204:さらにECU21は、操舵情報や地図情報を用いて、運転操作状態が右左折走行時(交差点走行時を含む)か直進走行時かを判定する。判定の結果、右左折走行時であれば(判定:Yes)S206へ進み、直進走行時(交差点以外)であれば(判定:No)、S205へ進む。
S204: Furthermore, the
S205:ECU21は、不揮発性メモリ23に記憶している表示距離の推奨値を参照し、現在の走行状態での推奨値Laを読み出す。表示距離の推奨値の例は、図9で後述する。
S206:ECU21は、測距センサ107で前方物体(先行車両、歩行者、信号機など)までの距離Lbを測定する。
S205: The
S206: The
S207:ECU21は、S205またはS206で取得した表示距離La,Lbの値を表示距離調整部28に送る。表示距離調整部28は表示距離調整機構40を駆動して、映像表示装置30から投射される映像の表示距離がLa,Lbとなるよう調整する。その後、S201に戻り上記処理を繰り返す。
S207: The
上記のフローチャートでは、走行状態が昼間か夜間か、走行中の道路が一般道か高速道か、を判定し、現在の走行状態に応じて表示距離を調整したが、走行状態の区分は一例であり、これに限定されない。
次に、各種走行状態における最適な表示距離(推奨値)の設定について説明する。
In the above flowchart, the display distance is adjusted according to the current driving condition by determining whether the driving condition is daytime or nighttime and whether the road is a local road or a highway, but the classification of the driving condition is just an example. Yes, but not limited to.
Next, the setting of the optimum display distance (recommended value) in various driving conditions will be explained.
図7は、各種走行状態における運転者の視点距離を計測した結果を示す図である。一般の被験者を対象に、市販の視線計測器を用いて運転中の視点距離を計測し、計測結果を視点距離ごとの度数分布(%)で表している。なお、視点距離は、0~0.8m、0.8~5m、のように区分している。走行状態として、昼間/夜間の比較、また走行道路として一般道(市街地、住宅街)と高速道の比較を行っている。視点計測の結果、走行状態に応じて視点距離の度数分布の高い範囲(視点が最も集中しやすい範囲)が存在し、最適な表示距離について次の知見が得られた。 FIG. 7 is a diagram showing the results of measuring the driver's viewpoint distance in various driving states. The viewpoint distance of general subjects was measured while driving using a commercially available line-of-sight measuring device, and the measurement results are expressed as a frequency distribution (%) for each viewpoint distance. Note that the viewpoint distance is divided into 0 to 0.8 m and 0.8 to 5 m. The driving conditions are daytime/nighttime comparisons, and the driving roads are general roads (urban areas, residential areas) and expressways. As a result of the viewpoint measurement, there is a range with a high frequency distribution of viewpoint distance (range where the viewpoint is most likely to be concentrated) depending on the driving condition, and the following findings regarding the optimal display distance were obtained.
各走行状態において、運転者は85%以上の確率で40m以内を見ている。すなわち40mを超える距離に虚像を表示しても運転時の視点のままでは焦点が虚像に合わず、虚像を見るには視点の移動を伴うことになる。 In each driving state, the driver looks within 40 meters with a probability of 85% or more. That is, even if a virtual image is displayed at a distance exceeding 40 meters, the virtual image will not be in focus if the driver's viewpoint remains the same as when driving, and viewing the virtual image will involve moving the viewpoint.
昼間の一般道では、比較的遠くを見る確率が高いものの、20m以上はあまり見ていない。よって、昼間の一般道での表示距離は20m以下が良い。昼間の高速道での表示距離は一般道よりも遠くし、40m以下が良い。
夜間の一般道では、5m以下を見る確率が合計93.4%にもなる。この結果から、表示距離を5mに固定する。夜間の高速道での表示距離は一般道よりも遠くし、40m以下とする。
On public roads during the day, the probability of seeing a relatively long distance is high, but it is rare to see more than 20 meters. Therefore, the display distance on public roads during the day is preferably 20 meters or less. The display distance on expressways during the day should be farther than on general roads, and should be 40 meters or less.
On public roads at night, the total probability of seeing 5 meters or less is 93.4%. Based on this result, the display distance is fixed at 5 m. The display distance on expressways at night should be farther than on general roads, and should not exceed 40 meters.
このように、運転者の視点が最も集中しやすい範囲に表示距離を設定することで、運転者は視点移動が少なく、かつ快適に映像を視認することができる。つまり、前方物体までの距離や現時点の視点位置に合わせて表示位置を逐一追従させる方式に比べ、表示距離が走行状態に応じて固定されているので、表示距離が頻繁に切り替わることによる煩わしさが解消される。 In this way, by setting the display distance to a range where the driver's viewpoint is most likely to concentrate, the driver can comfortably view the image with less movement of his or her viewpoint. In other words, compared to a method in which the display position is tracked one by one according to the distance to the object in front or the current viewpoint position, the display distance is fixed according to the driving condition, which eliminates the hassle of frequently switching the display distance. It will be resolved.
一方、表示距離が極端に近い場合には、二重像の発生により虚像が見にくくなる問題がある。HUDでは、フロントガラスの内側による反射光と、フロントガラスの外側による反射光が運転者の目に入射されることで、虚像の表示位置がずれて二重に視認され、映像の視認性を低下させてしまう。よって、これを避けるのが望ましい。 On the other hand, if the display distance is extremely close, there is a problem in that the virtual image becomes difficult to see due to the generation of double images. In a HUD, light reflected from the inside of the windshield and light reflected from the outside of the windshield enter the driver's eyes, causing the virtual image display position to shift and causing double viewing, reducing the visibility of the image. I'll let you. Therefore, it is desirable to avoid this.
図8は、虚像表示距離と二重像発生の関係をシミュレーションにより求めた図である。フロントガラス3の傾斜角を45度と仮定し、内側反射光の角度θ1と、外側反射光の角度θ2から角度差Δθを求めたものである。表示距離Lが小さくなると角度差Δθが大きくなることが分かる。
FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the virtual image display distance and double image generation obtained by simulation. Assuming that the inclination angle of the
二重像に対し、通常の視力(両眼視力=0.7)を有する人間が視認することのできる角度差Δθは、0.024deg以上と言われる。よって、角度差Δθがこの検知限以下となるような距離に表示すれば、二重像を視認することがない。この図から、表示距離Lの下限値は約10mとするのが適当と言える。なお、運転者の視力に応じて検知限が異なるので、それに合わせて表示距離の下限値を変更するようにしてもよい。例えば、両眼視力=1.0の運転者なら下限値を約15mとすればよい。
本実施例では、図7の視点計測結果と、図8の二重像回避条件を組み合わせて、好適な表示距離(推奨値)を決定する。
The angular difference Δθ that can be visually recognized by a person with normal visual acuity (binocular visual acuity=0.7) with respect to a double image is said to be 0.024 deg or more. Therefore, if the image is displayed at a distance such that the angular difference Δθ is below this detection limit, no double image will be visually recognized. From this figure, it can be said that it is appropriate to set the lower limit of the display distance L to about 10 m. Note that since the detection limit varies depending on the visual acuity of the driver, the lower limit value of the display distance may be changed accordingly. For example, for a driver with binocular visual acuity=1.0, the lower limit may be set to about 15 m.
In this embodiment, a suitable display distance (recommended value) is determined by combining the viewpoint measurement results shown in FIG. 7 and the double image avoidance conditions shown in FIG.
図9は、走行状態に応じて設定する表示距離の推奨値Laの例を示す図である。
昼間の一般道では二重像回避を考慮して10m~20mの範囲とするが、夜間の一般道では視点を優先させ5mに固定する。高速道(昼間、夜間とも)は二重像を考慮して10m~40mの範囲とする。なお、運転者はこの範囲内で好みの距離に設定することができる。
FIG. 9 is a diagram showing an example of a recommended display distance value La that is set depending on the driving state.
On general roads during the day, the range is set at 10m to 20m to avoid double images, but on general roads at night, the distance is fixed at 5m to prioritize the viewpoint. Expressways (both daytime and nighttime) should be within the range of 10m to 40m, taking double images into account. Note that the driver can set a desired distance within this range.
一方、右左折時、信号機付近、交差点付近などを走行時は、表示距離を前方物体までの距離Lbに合わせる。その理由は、右左折時等には視点が前方物体の位置に集中しやすく、視点移動のない距離で表示するのが好ましい。例えば、横断歩行者が4m先にいるとき、4mの距離に虚像(警告アイコンなど)を表示する。 On the other hand, when making a right or left turn, when driving near a traffic light, near an intersection, etc., the displayed distance is adjusted to the distance Lb to the object in front. The reason for this is that when turning right or left, etc., the viewpoint tends to concentrate on the position of the object in front, so it is preferable to display the distance without the viewpoint moving. For example, when a pedestrian crossing the street is 4 meters ahead, a virtual image (such as a warning icon) is displayed at a distance of 4 meters.
以上述べたように本実施例によれば、予め求めた各種走行状態において運転者の視点が最も集中しやすい視点距離と、二重像が視認されない下限距離をもとに表示距離の推奨値を定め、これを参照して走行状態に応じて虚像表示位置を切り替えるようにした。よって運転者にとって、視点移動が少なく映像を快適に視認できるヘッドアップディスプレイ装置を提供できる。 As described above, according to this embodiment, the recommended value of the display distance is determined based on the viewpoint distance where the driver's viewpoint is most likely to concentrate under various driving conditions determined in advance and the lower limit distance at which no double image is visible. The virtual image display position is changed according to the driving condition by referring to this. Therefore, it is possible to provide a head-up display device that allows the driver to comfortably view images with less movement of his/her viewpoint.
本実施例で説明した走行状態の区分と表示距離の推奨値は一例に過ぎず、車両の使用環境に応じて様々な変形が可能であることは言うまでもない。 It goes without saying that the classification of driving conditions and the recommended values of the displayed distance described in this embodiment are merely examples, and that various modifications can be made depending on the environment in which the vehicle is used.
1:ヘッドアップディスプレイ装置(HUD)、
2:車両、
3:ウィンドシールド(フロントガラス)、
4:車両情報、
9:虚像、
10:車両情報取得部、
20:制御部、
21:電子制御ユニット(ECU)、
23:不揮発性メモリ、
28:表示距離調整部、
30:映像表示装置、
40:表示距離調整機構、
41:拡散板(ディフューザ)、
42:可動式レンズ。
1: Head-up display device (HUD),
2: Vehicle,
3: Windshield (windshield),
4: Vehicle information,
9: Virtual image,
10: Vehicle information acquisition unit,
20: control unit,
21: Electronic control unit (ECU),
23: Non-volatile memory,
28: Display distance adjustment section,
30: Video display device,
40: Display distance adjustment mechanism,
41: Diffusion plate (diffuser),
42: Movable lens.
Claims (6)
前記車両の走行状態に関する車両情報を取得する車両情報取得部と、
投射する映像を生成する映像表示装置と、
運転者の目から見た虚像までの表示距離を調整する表示距離調整機構と、
前記映像表示装置と前記表示距離調整機構を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記車両情報取得部により取得された車両情報に基づき、前記車両が右左折時、または信号機付近、または交差点付近を走行していると判断した場合には、前方物体までの距離に合わせて虚像を表示させるように表示距離を調整し、前記車両が右左折時、または信号機付近、または交差点付近を走行していないと判断した場合には、メモリに記憶された各走行状態において運転者が最も集中しやすい視点距離を参照して前記表示距離調整機構を介して虚像の表示距離を調整し、
前記メモリに記憶する表示距離の推奨値は、一般道で走行状態を昼間と夜間に区別し、昼間の場合は夜間の場合よりも大きく設定したことを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。 In a head-up display device that is mounted on a vehicle and displays a virtual image in front of the vehicle to a driver by projecting an image,
a vehicle information acquisition unit that acquires vehicle information regarding the driving state of the vehicle;
an image display device that generates an image to be projected;
a display distance adjustment mechanism that adjusts the display distance from the driver's eyes to the virtual image;
comprising a control unit that controls the video display device and the display distance adjustment mechanism,
When the control unit determines that the vehicle is making a right or left turn, or is traveling near a traffic light, or near an intersection, based on the vehicle information acquired by the vehicle information acquisition unit, the control unit determines the distance to an object in front of the vehicle. The display distance is adjusted to display a virtual image according to adjusting the display distance of the virtual image through the display distance adjustment mechanism with reference to the viewpoint distance at which the driver is most likely to concentrate;
The head-up display device is characterized in that the recommended value of the display distance stored in the memory is set to be larger during the daytime than during the night, by distinguishing driving conditions on general roads into daytime and nighttime.
前記車両の走行状態に関する車両情報を取得する車両情報取得部と、
投射する映像を生成する映像表示装置と、
運転者の目から見た虚像までの表示距離を調整する表示距離調整機構と、
前記映像表示装置と前記表示距離調整機構を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記車両情報取得部により取得された車両情報に基づき、前記車両が右左折時、または信号機付近、または交差点付近を走行していると判断した場合には、前方物体までの距離に合わせて虚像を表示させるように表示距離を調整し、前記車両が右左折時、または信号機付近、または交差点付近を走行していないと判断した場合には、メモリに記憶された各走行状態において運転者が最も集中しやすい視点距離を参照して前記表示距離調整機構を介して虚像の表示距離を調整し、
前記メモリに記憶する表示距離の推奨値は、走行状態を一般道と高速道に区別し、一般道の場合は高速道の場合よりも小さく設定したことを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。 In a head-up display device that is mounted on a vehicle and displays a virtual image in front of the vehicle to a driver by projecting an image,
a vehicle information acquisition unit that acquires vehicle information regarding the driving state of the vehicle;
an image display device that generates an image to be projected;
a display distance adjustment mechanism that adjusts the display distance from the driver's eyes to the virtual image;
comprising a control unit that controls the video display device and the display distance adjustment mechanism,
When the control unit determines that the vehicle is making a right or left turn, or is traveling near a traffic light, or near an intersection, based on the vehicle information acquired by the vehicle information acquisition unit, the control unit determines the distance to an object in front of the vehicle. The display distance is adjusted to display a virtual image according to adjusting the display distance of the virtual image through the display distance adjustment mechanism with reference to the viewpoint distance at which the driver is most likely to concentrate;
The head-up display device is characterized in that the recommended value of the display distance stored in the memory distinguishes the driving condition between a general road and a highway, and is set smaller for a general road than for a highway.
前記メモリに記憶する表示距離の推奨値は、表示された虚像について運転者により二重像が視認されないための表示距離の下限値以上に設定したことを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。 The head-up display device according to claim 1 or 2,
A head-up display device, characterized in that the recommended value of the display distance stored in the memory is set to be equal to or greater than the lower limit value of the display distance to prevent a driver from seeing a double image of the displayed virtual image.
映像を投射して運転者に対して前記車両の前方に虚像を表示するステップと、
車両情報を取得して現在の前記車両の走行状態を判断するステップと、
走行状態に応じて運転者の目から見た虚像までの表示距離を調整するステップと、を備え、
前記表示距離を調整するステップでは、予め、各走行状態における運転者の視点距離を計測し、前記車両が右左折時、または信号機付近、または交差点付近を走行していると判断した場合には、前方物体までの距離に合わせて虚像を表示させるように表示距離を調整し、前記車両が右左折時、または信号機付近、または交差点付近を走行していないと判断した場合には、運転者が最も集中しやすい視点距離をその走行状態における表示距離の推奨値としてメモリに記憶しておき、前記メモリに記憶された推奨値を参照して表示距離を調整し、
前記メモリに記憶する表示距離の推奨値は、一般道で走行状態を昼間と夜間に区別し、昼間の場合は夜間の場合よりも大きく設定したことを特徴とする映像表示方法。 In a video display method that displays video using a head-up display device installed in a vehicle,
projecting an image to display a virtual image in front of the vehicle to the driver;
obtaining vehicle information and determining the current running state of the vehicle;
a step of adjusting the display distance from the driver's eyes to the virtual image according to the driving condition;
In the step of adjusting the display distance, the viewpoint distance of the driver in each driving state is measured in advance, and if it is determined that the vehicle is making a right or left turn, or is traveling near a traffic light, or near an intersection, The display distance is adjusted so that the virtual image is displayed according to the distance to the object in front, and if it is determined that the vehicle is not making a right or left turn, or is not driving near a traffic light, or near an intersection, the driver can A viewpoint distance that is easy to concentrate on is stored in a memory as a recommended display distance value for that driving state, and the display distance is adjusted by referring to the recommended value stored in the memory,
The video display method is characterized in that the recommended value of the display distance stored in the memory is set to be larger during the daytime than during the night, by distinguishing driving conditions on general roads into daytime and nighttime.
映像を投射して運転者に対して前記車両の前方に虚像を表示するステップと、
車両情報を取得して現在の前記車両の走行状態を判断するステップと、
走行状態に応じて運転者の目から見た虚像までの表示距離を調整するステップと、を備え、
前記表示距離を調整するステップでは、予め、各走行状態における運転者の視点距離を計測し、前記車両が右左折時、または信号機付近、または交差点付近を走行していると判断した場合には、前方物体までの距離に合わせて虚像を表示させるように表示距離を調整し、前記車両が右左折時、または信号機付近、または交差点付近を走行していないと判断した場合には、運転者が最も集中しやすい視点距離をその走行状態における表示距離の推奨値としてメモリに記憶しておき、前記メモリに記憶された推奨値を参照して表示距離を調整し、
前記メモリに記憶する表示距離の推奨値は、走行状態を一般道と高速道に区別し、一般道の場合は高速道の場合よりも小さく設定したことを特徴とする映像表示方法。 In a video display method that displays video using a head-up display device installed in a vehicle,
projecting an image to display a virtual image in front of the vehicle to the driver;
obtaining vehicle information and determining the current running state of the vehicle;
a step of adjusting the display distance from the driver's eyes to the virtual image according to the driving condition;
In the step of adjusting the display distance, the viewpoint distance of the driver in each driving state is measured in advance, and if it is determined that the vehicle is making a right or left turn, or is traveling near a traffic light, or near an intersection, The display distance is adjusted so that the virtual image is displayed according to the distance to the object in front, and if it is determined that the vehicle is not making a right or left turn, or is not driving near a traffic light, or near an intersection, the driver can A viewpoint distance that is easy to concentrate on is stored in a memory as a recommended value of the display distance in that driving state, and the display distance is adjusted by referring to the recommended value stored in the memory,
A video display method characterized in that the recommended value of the display distance stored in the memory is set to be smaller in the case of a general road than in the case of an expressway, by distinguishing the driving condition into a general road or a highway.
前記表示距離を調整するステップでは、さらに、予め、表示された虚像について運転者により二重像が視認されないための表示距離の下限値を求め、前記メモリに記憶する表示距離の推奨値は、前記下限値以上に設定したことを特徴とする映像表示方法。 In the video display method according to claim 4 or 5,
In the step of adjusting the display distance, a lower limit value of the display distance for preventing the driver from seeing a double image of the displayed virtual image is determined in advance, and the recommended value of the display distance to be stored in the memory is determined in advance. A video display method characterized by setting a lower limit value or more.
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