図面 (/)

技術 重畳画像表示装置

出願人 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社
発明者 渡邊賢二三宅広之
出願日 2018年9月19日 (2年3ヶ月経過) 出願番号 2018-174460
公開日 2020年3月26日 (9ヶ月経過) 公開番号 2020-044961
状態 未査定
技術分野 計器板 その他の光学系・装置、色の干渉・色の制御
主要キーワード 設置角度α 操作メニュ フロントディスプレイ 湾曲形 追突注意 車内スペース エネルギ残量 警告対象
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2020年3月26日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (12)

課題

従来と比較してフロントガラスのより広い領域を対象として、車両の周辺環境重畳した映像虚像視認させることを可能にした重畳画像表示装置を提供する。

解決手段

車両2のダッシュボード7内に配置されたフロントディスプレイ4の配置位置について、ダッシュボード7の上面とフロントガラス5が交差する領域の内で最も車両前方側に位置する点を基準点Aとし、乗員6の視線開始点Sと基準点Aを結ぶ線分L1を基準点Aにおいてフロントガラス5に対して同角度で折り返した線分を基準線L2とした場合に、フロントディスプレイ4の車両前方側の端部が、基準線L2上又は基準線L2よりも車両前方側に位置するように構成する。

概要

背景

従来より、車両の乗員に対して経路案内や障害物の警告等の車両の走行支援を行う為の各種情報を提供する情報提供手段として、様々な手段が用いられている。例えば、車両に設置された液晶ディスプレイによる表示や、スピーカから出力する音声等である。そして、近年、このような情報提供手段の一つとして、ヘッドアップディスプレイ(以下、HUDという)やウインドウシールドディスプレイ(以下、WSDという)のように車両の周辺環境風景実景)に重畳する画像を表示することによって、情報の提供を行う装置がある。

例えば、特開2015−629号公報には、ダッシュボードの上面に液晶パネルを配置し、液晶パネルに表示された映像フロントガラス反射させて乗員に視認させることによって、フロントガラスを介して乗員から視認される車両の周辺環境に重畳した映像の虚像を視認させる技術について開示されている。

概要

従来と比較してフロントガラスのより広い領域を対象として、車両の周辺環境に重畳した映像の虚像を視認させることを可能にした重畳画像表示装置を提供する。車両2のダッシュボード7内に配置されたフロントディスプレイ4の配置位置について、ダッシュボード7の上面とフロントガラス5が交差する領域の内で最も車両前方側に位置する点を基準点Aとし、乗員6の視線開始点Sと基準点Aを結ぶ線分L1を基準点Aにおいてフロントガラス5に対して同角度で折り返した線分を基準線L2とした場合に、フロントディスプレイ4の車両前方側の端部が、基準線L2上又は基準線L2よりも車両前方側に位置するように構成する。

目的

従来より、車両の乗員に対して経路案内や障害物の警告等の車両の走行支援を行う為の各種情報を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

車両のダッシュボード内に配置され、映像を表示する映像表示面と、前記映像表示面における映像の出力方向に位置するとともに、車両の外側方向に膨らんだ湾曲形状を有するフロントガラスと、を有し、前記映像表示面に表示された前記映像を前記フロントガラスに反射させて乗員に視認させることによって、前記フロントガラスを介して乗員から視認される車両の周辺環境重畳した前記映像の虚像を視認させる重畳画像表示装置であって、前記ダッシュボードの上面と前記フロントガラスが交差する領域の内で最も車両前方側に位置する点を基準点とし、乗員の視線開始点と前記基準点を結ぶ線分を前記基準点において前記フロントガラスに対して同角度で折り返した線分を基準線とした場合に、前記映像表示面の車両前方側の端部が、前記基準線上又は前記基準線よりも車両前方側に位置する重畳画像表示装置。

請求項2

前記映像表示面の車両前方側の端部が前記基準線上に位置する請求項1に記載の重畳画像表示装置。

請求項3

前記映像表示面の車両前方側の端部が前記フロントガラスと当接する位置にある請求項1又は請求項2に記載の重畳画像表示装置。

請求項4

前記映像表示面の車両前方側の端部が前記フロントガラスの左右方向の端部と当接する位置にある請求項3に記載の重畳画像表示装置。

請求項5

車両内の所定領域内を検出領域として乗員の視線開始点を検出する検出手段を有し、前記検出手段の検出領域の最も上方の位置に前記乗員の視線開始点が位置すると仮定して前記基準線を算出する請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の重畳画像表示装置。

請求項6

車両の乗員から前記映像表示面を直接視認できない位置に前記映像表示面を配置する請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の重畳画像表示装置。

請求項7

車両の周囲で直立する人から前記映像表示面を直接視認できない位置に前記映像表示面を配置する請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の重畳画像表示装置。

請求項8

前記映像表示面は、車両の後方から前方へと上方又は下方へ傾斜する請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の重畳画像表示装置。

技術分野

0001

本発明は、車両の周辺環境重畳して視認される画像を表示する重畳画像表示装置に関する。

背景技術

0002

従来より、車両の乗員に対して経路案内や障害物の警告等の車両の走行支援を行う為の各種情報を提供する情報提供手段として、様々な手段が用いられている。例えば、車両に設置された液晶ディスプレイによる表示や、スピーカから出力する音声等である。そして、近年、このような情報提供手段の一つとして、ヘッドアップディスプレイ(以下、HUDという)やウインドウシールドディスプレイ(以下、WSDという)のように車両の周辺環境(風景実景)に重畳する画像を表示することによって、情報の提供を行う装置がある。

0003

例えば、特開2015−629号公報には、ダッシュボードの上面に液晶パネルを配置し、液晶パネルに表示された映像フロントガラス反射させて乗員に視認させることによって、フロントガラスを介して乗員から視認される車両の周辺環境に重畳した映像の虚像を視認させる技術について開示されている。

先行技術

0004

特開2015−629号公報(図1

発明が解決しようとする課題

0005

ここで、基本的に車両のフロントガラスは平面形状ではなく、車両の外側方向に膨らんだ湾曲形状を有する。従って、上記引用文献1のようにダッシュボードの上面に液晶パネルを配置すると、図10に示すようにダッシュボート101の上面に配置した液晶パネル102は、フロントガラス103に最も接近させて配置したとしてもフロントガラス103の間に隙間が生じることとなる。その結果、図11に示すようにフロントガラス103の下縁付近において、周辺環境に重畳した映像の虚像を表示することができない領域が生じていた。

0006

尚、フロントガラス103の下縁付近は、車両の乗員から視認した際に、車両に対してより近い周辺環境が視認される領域となる。そして、そのような領域に重畳させる画像は、本来緊急性の高い情報(例えば自車両に接近した障害物の位置を示す警告等)を提供するものとなり得る。しかしながら、上記引用文献1のようにダッシュボードの上面に液晶パネルを配置すると、そのような緊急性の高い情報を適切に提供できない問題があった。

0007

本発明は前記従来における問題点を解消するためになされたものであり、フロントガラスの下縁付近における非表示領域をできる限り削減し、従来と比較してフロントガラスのより広い領域を対象として、車両の周辺環境に重畳した映像の虚像を視認させることを可能にした重畳画像表示装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0008

前記目的を達成するため本発明に係る重畳画像表示装置は、車両のダッシュボード内に配置され、映像を表示する映像表示面と、前記映像表示面における映像の出力方向に位置するとともに、車両の外側方向に膨らんだ湾曲形状を有するフロントガラスと、を有し、前記映像表示面に表示された前記映像を前記フロントガラスに反射させて乗員に視認させることによって、前記フロントガラスを介して乗員から視認される車両の周辺環境に重畳した前記映像の虚像を視認させる重畳画像表示装置であって、前記ダッシュボードの上面と前記フロントガラスが交差する領域の内で最も車両前方側に位置する点を基準点とし、乗員の視線開始点と前記基準点を結ぶ線分を前記基準点において前記フロントガラスに対して同角度で折り返した線分を基準線とした場合に、前記映像表示面の車両前方側の端部が、前記基準線上又は前記基準線よりも車両前方側に位置する。

発明の効果

0009

前記構成を有する本発明に係る重畳画像表示装置によれば、車両のフロントガラスに対する映像表示面の位置を適正化することによって、フロントガラスの下縁付近における非表示領域をできる限り削減することが可能となる。そして、従来と比較してフロントガラスのより広い領域を対象として、車両の周辺環境に重畳した映像の虚像を視認させることが可能となり、緊急性の高い情報についても適切に提供することが可能となる。

図面の簡単な説明

0010

本実施形態に係る重畳画像表示装置の概略構成図である。
本実施形態に係るナビゲーション装置を示したブロック図である。
車両の乗員から視認され案内画像の虚像の例を示した図である。
本実施形態に係る重畳画像表示装置について、特にフロントディスプレイとフロントガラスの位置関係運転席側から示した模式図である。
本実施形態に係る重畳画像表示装置について、特にフロントディスプレイとフロントガラスの位置関係を右側面から示した模式図である。
点P1、P2の設計方法について示した図である。
フロントディスプレイの設置位置の変形例を示した図である。
フロントディスプレイの設置位置の変形例を示した図である。
フロントディスプレイを水平方向に対して傾斜して配置する例を示した図である。
従来技術の問題点を説明した図である。
従来技術の問題点を説明した図である。

実施例

0011

以下、本発明に係る重畳画像表示装置を具体化した一実施形態に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。先ず、本実施形態に係る重畳画像表示装置1の概略構成について図1を用いて説明する。図1は本実施形態に係る重畳画像表示装置1の概略構成図である。

0012

図1に示すように重畳画像表示装置1は、車両2に搭載されたナビゲーション装置3と、同じく車両2に搭載されるとともにナビゲーション装置3と接続されたフロントディスプレイ4とを基本的に有する。尚、フロントディスプレイ4は後述のように車両2のフロントガラス5とともにヘッドアップディスプレイとして機能し、車両2の乗員6に対して様々な情報の提供を行う情報提供手段となる。

0013

ここで、ナビゲーション装置3は、目的地までの推奨経路を探索したり、サーバから取得したりメモリに格納された地図データに基づいて車両2の現在位置周辺地図画像を表示したり、設定された案内経路に沿った走行案内や障害物に対する警告等をフロントディスプレイ4とともに行う機能を有する。尚、上記機能の全てをナビゲーション装置3が備えている必要はなく、少なくとも案内経路に沿った走行案内や障害物に対する警告等を行う機能を有していれば本願発明を構成することが可能である。尚、ナビゲーション装置3の構造の詳細については後述する。

0014

一方、フロントディスプレイ4は、車両2のダッシュボード7内部に設置され、前面に設けられた映像表示面に対して映像を表示する機能を有する液晶ディスプレイである。バックライトとしては例えばCCFL冷陰極管)や白色LEDが用いられる。尚、フロントディスプレイ4としては、液晶ディスプレイ以外に、有機ELディスプレイ液晶プロジェクタスクリーンの組み合わせを用いても良い。

0015

そして、フロントディスプレイ4は車両2のフロントガラス5とともにヘッドアップディスプレイとして機能し、フロントディスプレイ4から出力される映像を、運転席の前方のフロントガラス5に反射させて車両2の乗員6に視認させるように構成されている。尚、フロントディスプレイ4に表示される映像としては、車両2に関する情報や乗員6の運転支援の為に用いられる各種情報がある。例えば乗員6に対して警告対象となる対象物他車両、歩行者案内標識)に対する警告、ナビゲーション装置3で設定された案内経路や案内経路に基づく案内情報右左折方向を示す矢印等)、路面に表示する警告(追突注意制限速度等)、現在車速シフト位置、エネルギ残量広告画像施設情報、地図画像、交通情報ニュース天気予報時刻、接続されたスマートフォン画面テレビ番組等がある。

0016

また、フロントガラス5を反射して乗員6がフロントディスプレイ4に表示された映像を視認した場合に、乗員6にはフロントガラス5の位置ではなく、フロントガラス5の先の遠方の位置にフロントディスプレイ4に表示された映像が虚像10として視認されるように構成される。また、虚像10は車両前方の周辺環境(風景、実景)に重畳して表示されることとなり、例えば車両前方に位置する任意の対象物(路面、建築物、警告対象となる物等)に重畳させて表示させることも可能である。

0017

ここで、虚像10を生成する位置、より具体的には乗員6から虚像10までの距離(以下、結像距離という)Lについては、フロントディスプレイ4の位置によって決定される。例えば、フロントディスプレイ4において映像の表示された位置からフロントガラス5までの光路に沿った距離(光路長)によって結像距離Lが決定される。例えば結像距離Lが1.5mとなるように光路長が設定されている。

0018

また、車両のフロントバンパの上方やルームミラーの裏側等にはフロントカメラ11が設置される。フロントカメラ11は、例えばCCD等の固体撮像素子を用いたカメラを有する撮像装置であり、光軸方向を車両の進行方向前方に向けて設置される。そして、フロントカメラ11により撮像された撮像画像に対して画像処理が行われることによって、フロントガラス越しに乗員6に視認される前方環境(即ち虚像10が重畳される環境)の状況等が検出される。尚、フロントカメラ11の代わりにミリ波レーダ等のセンサを用いても良い。

0019

また、車両のインストルメントパネルの上面には車内カメラ12が設置される。車内カメラ12は、例えばCCD等の固体撮像素子を用いたカメラを有する撮像装置であり、光軸方向を運転席に向けて設置される。車内において一般的に乗員の顔が位置すると予想される範囲を検出範囲(車内カメラ12の撮像範囲)として設定し、運転席に座った乗員6の顔を撮像する。そして、車内カメラ12により撮像された撮像画像に対して画像処理が行われることによって、乗員6の目の位置(視線開始点)や視線方向を検出する。

0020

次に、上記重畳画像表示装置1を構成するナビゲーション装置3の概略構成について図2を用いて説明する。図2は本実施形態に係るナビゲーション装置3を示したブロック図である。

0021

図2に示すように本実施形態に係るナビゲーション装置3は、ナビゲーション装置3が搭載された車両2の現在位置を検出する現在位置検出部13と、各種のデータが記録されたデータ記録部14と、入力された情報に基づいて、各種の演算処理を行うナビゲーションECU15と、ユーザからの操作を受け付ける操作部16と、ユーザに対して車両周辺の地図や施設の関する施設情報を表示する液晶ディスプレイ17と、経路案内に関する音声ガイダンスを出力するスピーカ18と、記憶媒体であるDVDを読み取るDVDドライブ19と、VICS(登録商標:Vehicle Information and Communication System)センタ等の情報センタとの間で通信を行う通信モジュール20と、を有する。また、ナビゲーション装置3はCAN等の車載ネットワークを介して、前述したフロントディスプレイ4、フロントカメラ11及び車内カメラ12等が接続されている。

0022

以下に、ナビゲーション装置3が有する各構成要素について順に説明する。
現在位置検出部13は、GPS21、車速センサ22、ステアリングセンサ23、ジャイロセンサ24等からなり、現在の車両の位置、方位、車両の走行速度、現在時刻等を検出することが可能となっている。ここで、特に車速センサ22は、車両の移動距離車速を検出する為のセンサであり、車両の駆動輪の回転に応じてパルスを発生させ、パルス信号をナビゲーションECU15に出力する。そして、ナビゲーションECU15は発生するパルスを計数することにより駆動輪の回転速度や移動距離を算出する。尚、上記4種類のセンサをナビゲーション装置3が全て備える必要はなく、これらの内の1又は複数種類のセンサのみをナビゲーション装置3が備える構成としても良い。

0023

また、データ記録部14は、外部記憶装置及び記録媒体としてのハードディスク(図示せず)と、ハードディスクに記録された地図情報DB31や所定のプログラム等を読み出すとともにハードディスクに所定のデータを書き込む為のドライバである記録ヘッド(図示せず)とを備えている。尚、データ記録部14はハードディスクの代わりにフラッシュメモリメモリーカードやCDやDVD等の光ディスクを有していても良い。また、地図情報DB31は外部のサーバに格納させ、ナビゲーション装置3が通信により取得する構成としても良い。

0024

ここで、地図情報DB31は、例えば、道路リンク)に関するリンクデータ32、ノード点に関するノードデータ33、施設等の地点に関する地点データ34、各交差点に関する交差点データ、地図を表示するための地図表示データ、経路を探索するための探索データ、地点を検索するための検索データ等が記憶された記憶手段である。

0025

ここで、リンクデータ32としては、例えば、該リンクを識別するリンクID、該リンクの端部に位置するノードを特定する端部ノード情報、該リンクが構成する道路の道路種別等が記憶される。また、ノードデータ33としては、該ノードを識別するノードID、該ノードの位置座標、該ノードがリンクを介して接続される接続先ノードを特定する接続先ノード情報等が記憶される。また、地点データ34としては、目的地への設定対象となる施設に関する各種情報が記憶される。例えば、施設を特定するID、施設名称、位置座標、ジャンル住所等が記憶される。

0026

一方、ナビゲーションECU(エレクトロニックコントロールユニット)15は、ナビゲーション装置3の全体の制御を行う電子制御ユニットであり、演算装置及び制御装置としてのCPU41、並びにCPU41が各種の演算処理を行うにあたってワーキングメモリとして使用されるとともに、経路が探索されたときの経路データ等が記憶されるRAM42、制御用のプログラムのほか、車両の周辺環境に重畳して視認させる映像をフロントディスプレイ4に表示する為のプログラム等が記録されたROM43、ROM43から読み出したプログラムを記憶するフラッシュメモリ44等の内部記憶装置を備えている。

0027

操作部16は、走行開始地点としての出発地及び走行終了地点としての目的地を入力する際等に操作され、各種のキー、ボタン等の複数の操作スイッチ(図示せず)を有する。そして、ナビゲーションECU15は、各スイッチの押下等により出力されるスイッチ信号に基づき、対応する各種の動作を実行すべく制御を行う。尚、操作部16は液晶ディスプレイ17の前面に設けたタッチパネルを有していても良い。また、マイクと音声認識装置を有していても良い。

0028

また、液晶ディスプレイ17には、道路を含む地図画像、交通情報、操作案内操作メニュー、キーの案内、出発地から目的地までの案内経路、案内経路に沿った案内情報、ニュース、天気予報、時刻、メール、テレビ番組等が表示される。尚、本実施形態では情報の表示手段としてフロントディスプレイ4を備えているので、上記地図画像等の表示をフロントディスプレイ4で行う構成とすれば液晶ディスプレイ17は省略しても良い。

0029

また、スピーカ18は、ナビゲーションECU15からの指示に基づいて案内経路に沿った走行を案内する音声ガイダンスや、交通情報の案内を出力する。

0030

また、DVDドライブ19は、DVDやCD等の記録媒体に記録されたデータを読み取り可能なドライブである。そして、読み取ったデータに基づいて音楽や映像の再生、地図情報DB31の更新等が行われる。尚、DVDドライブ19に替えてメモリーカードを読み書きする為のカードスロットを設けても良い。

0031

また、通信モジュール20は、交通情報センタ、例えば、VICSセンタやプローブセンタ等から送信された渋滞情報規制情報交通事故情報等の各情報から成る交通情報を受信する為の通信装置であり、例えば携帯電話機やDCMが該当する。

0032

そして、上述した構成を有するナビゲーション装置3は、フロントディスプレイ4の表示機能がONされている状態において、必要なタイミングでフロントディスプレイ4に対して制御信号を送信することによって、フロントディスプレイ4に対して各種の画像(以下、案内画像という)を表示する。

0033

尚、フロントディスプレイ4に表示される案内画像の内容は車両2の乗員6に対して提供する情報の種類によって決定される。例えば、車両2の乗員6への警告対象となる警告対象物(例えば他車両、歩行者、案内標識)に対する警告案内を行う場合には、対象物を囲む枠の案内画像を表示する。また、自車両の現在車速の提供を行う場合には、車両の現在車速を示す数字の案内画像を表示する。また、車両2のフロントガラス5は、車両の外側方向に膨らんだ湾曲形状を有するので、フロントディスプレイ4に表示する案内画像については乗員から視認される虚像の歪みを考慮して補正するのが望ましい。

0034

また、フロントディスプレイ4に対する案内画像の表示範囲は、車内カメラ12で検出した乗員の目の位置(視線開始点)やフロントカメラ11で検出した車両前方の周辺環境に基づいて決定される。例えば、警告対象物に対する警告案内を行う案内画像を表示する場合には、表示した案内画像の虚像が警告対象物と重複して車両の乗員から視認される表示範囲に決定する。そして、決定された表示範囲に対して案内画像を表示した結果、表示された案内画像の虚像が、フロントガラス5を介した車両前方の周辺環境に重畳して視認される。特に警告対象物に対する警告案内を行う画像の虚像については、車両の乗員が視認した際に警告対象物と重複して視認される。

0035

ここで、図3は車両の乗員から視認される案内画像の虚像の一例を示した図である。
図3に示すように、車両のフロントガラス5越しには、周辺環境の内、特に警告対象物である案内標識55に重畳する案内画像56の虚像が車両の乗員から視認される。図3に示す例では案内画像56は特に警告対象物を囲む枠の画像とする。その結果、乗員の視線を案内画像56によって警告対象物である案内標識55へと誘導し、案内標識55を乗員に確実に視認させることが可能となる。尚、案内画像56の表示は、基本的に警告対象物が検出されてからその後に車両の前方から警告対象物が消失するまでの間において行われる。
一方、車両のフロントガラス5の下縁中央付近には、車両の現在の車速を示す案内画像57の虚像が車両の乗員から視認される。その結果、乗員は視線を進行方向前方から移動させることなく車両の現在の車速を把握することが可能となる。

0036

次に、図4図5を用いて重畳画像表示装置1のより具体的な構成について説明する。図4は本実施形態に係る重畳画像表示装置1について、特にフロントディスプレイ4とフロントガラス5の位置関係を運転席側から示した模式図である。また、図5は本実施形態に係る重畳画像表示装置1について、特にフロントディスプレイ4とフロントガラス5の位置関係を右側面から示した模式図である。尚、図4及び図5ではフロントガラス5の厚みを無視した図としているが、実際にはフロントガラス5は一定の厚みを有している。

0037

図4及び図5に示すようにフロントディスプレイ4は、ダッシュボード7の上面よりも下方、即ちダッシュボード7の内部に配置されている。また、フロントディスプレイ4の形状はダッシュボード7の内部に収容可能な大きさとするが、車両の前後方向に対応する奥行き方向の長さXに対して、車両の幅方向に対応する左右方向の長さYが非常に長い長方形形状を有する。特に、左右方向の長さYはフロントガラス5の左右方向の幅と対応する長さとする。それによって、フロントガラス5の左右縁部を含めたより広い領域を対象として、車両の周辺環境に重畳した映像の虚像を視認させることが可能となる。

0038

また、フロントディスプレイ4の設置角度は、フロントディスプレイ4の映像表示面が鉛直上方を向く角度、即ちフロントディスプレイ4の映像表示面が水平方向をなす角度とする。但し、必ずしも水平方向とする必要はなく、後述するように水平方向に対してある程度傾斜していても良い。尚、ダッシュボード7の上面には透過率の高いカバーガラス等が設置され、フロントディスプレイ4から出力された映像を上方にあるフロントガラス5に投射可能となっている。

0039

また、フロントディスプレイ4は、車両前方側の端部がフロントガラス5と当接する位置、即ちできる限りフロントガラス5に対して接近する位置に設置されている。より具体的には、図4に示すようにフロントディスプレイ4の車両前方側の端部がフロントガラス5の左右方向の端部と夫々点P1、P2で当接する位置にある。

0040

以下に、点P1、P2の設計方法について図6を用いて説明する。
先ず、図6に示すようにダッシュボード7の上面とフロントガラス5が交差する領域の内で最も車両前方側に位置する点を基準点Aとする。次に、乗員6の視線開始点Sと基準点Aを結ぶ線分L1を、基準点Aにおいてフロントガラス5に対して同角度θで折り返した線分を基準線L2とする。そして、フロントディスプレイ4の車両前方側の端部が基準線L2上に位置する状態で、且つフロントガラス5の左右方向の端部と当接するように設置した際に、フロントディスプレイ4とフロントガラス5の右端が当接する位置を点P1とする。同じくフロントディスプレイ4とフロントガラス5の左端が当接する位置を点P2とする。

0041

尚、上記点P1、P2の設計を行う際には、車内カメラ12によって乗員6の目の位置を検出可能な検出領域60の最も上方の位置(即ち、検出領域60が矩形であれば検出領域60の上辺に該当する位置)に乗員6の目(視線開始点S)が位置すると仮定する。それによって、検出領域60内のどの位置に乗員6の目が存在したとしてもフロントガラス5の下縁付近について表示対象に含めることが可能となる。尚、検出領域60は予め乗員6の目が位置する可能性のある全ての範囲を含めるように設定するのが望ましい。

0042

また、フロントディスプレイ4は、車両の乗員6から直接視認できない位置に配置するのが望ましい。同じく車両の周囲で直立する人(例えば車両から1m離れた位置で直立する身長180cmの人を仮定する)からも直接視認できない位置にフロントディスプレイ4を配置するのが望ましい。基本的にはダッシュボード7の上面に対してより深い位置とすれば、車両の乗員や周辺の人からフロントディスプレイ4を直接視認されることを防止できる。また、ダッシュボード7の形状を内部に配置されたフロントディスプレイ4が周囲から視認し難くなるような特殊な形状としても良い。

0043

但し、フロントガラス5の車両前方側の端部が基準線L2上に位置する状態であれば、必ずしも点P1、P2にフロントディスプレイ4の車両前方側の端部が位置する必要はない。また、必ずしもフロントディスプレイ4とフロントガラス5とが当接する必要もない。

0044

例えば、図7に示すように点P1、P2よりも上方、或いは下方にフロントディスプレイ4の車両前方側の端部が位置するようにしても良い。その場合であっても、フロントガラス5の下縁付近について表示対象に含めることが可能となる。但し、フロントディスプレイ4の車両前方側の端部が点P1、P2よりも上方に位置すると、フロントディスプレイ4の左右方向の長さYをフロントガラス5の左右方向の幅よりも短くする必要がある。即ち、フロントガラスの左右縁部において、周辺環境に重畳した映像の虚像を表示することができない領域が生じる。一方、フロントディスプレイ4の車両前方側の端部が点P1、P2よりも下方に位置すると、ダッシュボード7の高さ方向のサイズを大きくする必要があり、車内スペースが狭くなる。

0045

また、フロントガラス5の車両前方側の端部が基準線L2上ではなく、図8に示すように基準線L2よりも車両前方側に位置する状態としても良い。その場合であっても、フロントガラス5の下縁付近について表示対象に含めることが可能となる。但し、フロントガラス5の車両前方側の端部を基準線L2よりも車両前方側に位置すると、フロントディスプレイ4において映像の表示に用いられない領域(表示しても乗員から視認できない領域)が生じる。尚、そのような領域は基準線から離れる程、より大きくなる。

0046

上より、フロントディスプレイ4の車両前方側の端部が、基準線L2上又は基準線L2よりも車両前方側に位置するようにフロントディスプレイ4を配置すれば、フロントガラス5の下縁付近について表示対象に含めることが可能となる。但し、装置の小型化、並びにフロントガラス5のより広い領域を対象として、車両の周辺環境に重畳した映像の虚像を視認させるという効果を案すれば、フロントディスプレイ4の車両前方側の端部が基準線L2上に位置する状態で、且つフロントガラス5の左右方向の端部と当接する位置(即ちフロントディスプレイ4の車両前方側の端部が点P1、P2に位置するよう)にフロントディスプレイ4を設置するのが最も望ましい。

0047

また、図9に示すようにフロントディスプレイ4を、車両の後方から前方へと上方又は下方へ傾斜するように配置しても良い。ここで、フロントディスプレイ4の水平方向に対する設置角度αは、フロントガラス5の水平方向に対する傾斜角度をβとすると、以下の式(1)で算出される値とする。
α=2β—90°・・・・(1)
(尚、α及びβはいずれも水平方向を0とし、車両の後方から前方へと水平方向に対して上方に傾斜する場合を負、下方に傾斜する場合を正に定義する)

0048

例えばフロントガラス5の水平方向に対する傾斜角度βが60度である場合には、αは+30度となる。従って、車両の後方から前方へと水平方向に対して下方へと30度傾斜する角度に設置する。一方、フロントガラス5の水平方向に対する傾斜角度βが30度である場合には、αは−30度となる。従って、車両の後方から前方へと水平方向に対して上方へと30度傾斜する角度に設置する。上記式(1)で算出された角度αでフロントディスプレイ4を設置することによって、地面に対して垂直方向に配置された虚像を車両の乗員に視認させることが可能となる。

0049

以上詳細に説明した通り、本実施形態に係る重畳画像表示装置によれば、車両2のダッシュボード7内に配置されたフロントディスプレイ4に表示された映像をフロントガラス5に反射させて乗員6に視認させることによって、フロントガラス5を介して乗員6から視認される車両2の周辺環境に重畳した映像の虚像10を視認させる。特に、フロントディスプレイ4の配置位置について、ダッシュボード7の上面とフロントガラス5が交差する領域の内で最も車両前方側に位置する点を基準点Aとし、乗員6の視線開始点Sと基準点Aを結ぶ線分L1を基準点Aにおいてフロントガラス5に対して同角度で折り返した線分を基準線L2とした場合に、フロントディスプレイ4の車両前方側の端部が、基準線L2上又は基準線L2よりも車両前方側に位置するので、フロントガラス5の下縁付近における非表示領域をできる限り削減することが可能となる。そして、従来と比較してフロントガラス5のより広い領域を対象として、車両の周辺環境に重畳した映像の虚像を視認させることが可能となり、緊急性の高い情報についても適切に提供することが可能となる。

0050

尚、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることは勿論である。
例えば、上記本実施形態では、フロントディスプレイ4を傾斜して配置する際には、上記式(1)を満たす角度で設置しているが、上記式(1)を満たす角度以外の角度で設置しても良い。例えば、地面に対して水平方向に近い角度で配置された虚像を乗員に視認させる為の条件を満たす角度で設置しても良い。

0051

また、本実施形態では、フロントディスプレイ4の表示制御に係る処理をナビゲーション装置3のナビゲーションECU15が実行する構成としているが、実行主体は適宜変更することが可能である。例えば、フロントディスプレイ4の制御部、車両制御ECU、その他の車載器が実行する構成としても良い。尚、フロントディスプレイ4の制御部が実行する場合には、本発明に係る重畳画像表示装置はフロントディスプレイ4のみで構成することも可能である。

0052

また、本発明に係る重畳画像表示装置を具体化した実施例について上記に説明したが、重畳画像表示装置は以下の構成を有することも可能であり、その場合には以下の効果を奏する。

0053

例えば、第1の構成は以下のとおりである。
車両(2)のダッシュボード(7)内に配置され、映像を表示する映像表示面(4)と、前記映像表示面における映像の出力方向に位置するとともに、車両の外側方向に膨らんだ湾曲形状を有するフロントガラス(5)と、を有し、前記映像表示面に表示された前記映像を前記フロントガラスに反射させて乗員(6)に視認させることによって、前記フロントガラスを介して乗員から視認される車両の周辺環境に重畳した前記映像の虚像を視認させる重畳画像表示装置(1)であって、前記ダッシュボードの上面と前記フロントガラスが交差する領域の内で最も車両前方側に位置する点を基準点とし、乗員の視線開始点と前記基準点を結ぶ線分を前記基準点において前記フロントガラスに対して同角度で折り返した線分を基準線とした場合に、前記映像表示面の車両前方側の端部が、前記基準線上又は前記基準線よりも車両前方側に位置する。
上記構成を有する重畳画像表示装置によれば、車両のフロントガラスに対する映像表示面の位置を適正化することによって、フロントガラスの下縁付近における非表示領域をできる限り削減することが可能となる。そして、従来と比較してフロントガラスのより広い領域を対象として、車両の周辺環境に重畳した映像の虚像を視認させることが可能となり、緊急性の高い情報についても適切に提供することが可能となる。

0054

また、第2の構成は以下のとおりである。
前記映像表示面(4)の車両前方側の端部が前記基準線上に位置する。
上記構成を有する重畳画像表示装置によれば、映像表示面において映像の表示に用いられない領域(表示しても乗員から視認できない領域)が生じることを防止することが可能となる。

0055

また、第3の構成は以下のとおりである。
前記映像表示面(4)の車両前方側の端部が前記フロントガラス(5)と当接する位置にある。
上記構成を有する重畳画像表示装置によれば、ダッシュボードのサイズを小型化することが可能であり、より広い車内スペースを確保することが可能となる。

0056

また、第4の構成は以下のとおりである。
前記映像表示面(4)の車両前方側の端部が前記フロントガラス(5)の左右方向の端部と当接する位置にある。
上記構成を有する重畳画像表示装置によれば、フロントガラスの左右縁部を含めたより広い領域を対象として、車両の周辺環境に重畳した映像の虚像を視認させることが可能となる。

0057

また、第5の構成は以下のとおりである。
車両(2)内の所定領域内を検出領域として乗員(6)の視線開始点を検出する検出手段(12)を有し、前記検出手段の検出領域の最も上方の位置に前記乗員の視線開始点が位置すると仮定して前記基準線を算出する。
上記構成を有する重畳画像表示装置によれば、乗員の目の高さに関わらずフロントガラスの下縁付近について表示対象に含めることが可能となる。

0058

また、第6の構成は以下のとおりである。
車両(2)の乗員(6)から前記映像表示面(4)を直接視認できない位置に前記映像表示面を配置する。
上記構成を有する重畳画像表示装置によれば、車両の乗員に対して直接視認させるべきでない映像が車両の乗員の視界に含まれることを防止することが可能となる。

0059

また、第7の構成は以下のとおりである。
車両(2)の周囲で直立する人から前記映像表示面(4)を直接視認できない位置に前記映像表示面を配置する。
上記構成を有する重畳画像表示装置によれば、車外にいる者から乗員に対して提供対象となる情報の内容を視認されることを防止することが可能となる。

0060

また、第8の構成は以下のとおりである。
前記映像表示面(4)は、車両(2)の後方から前方へと上方又は下方へ傾斜する。
上記構成を有する重畳画像表示装置によれば、映像表示面を傾斜させることによって、地面に対する虚像の角度を調整することが可能となる。例えば、地面に対して鉛直方向に配置された虚像を車両の乗員に視認させることも可能となる。その結果、虚像に対する視認性を向上させることが可能となる。

0061

1重畳画像表示装置
2 車両
3ナビゲーション装置
4フロントディスプレイ
5フロントガラス
6 乗員
7ダッシュボード
56、57 案内画像

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ