(57)【要約】【課題】車室壁面に画像を投影させる際に、車室の天井など、車室壁面の大部分は曲面形状となっており、当該壁面に画像を投影させると、投影画像に歪みが生じる。【解決手段】車両用投影装置１０は、車室壁面に画像を投影するプロジェクタ１２と、投影画像を撮像する車内撮像器１４と、撮像画像に基づいて、プロジェクタ１２に対して投影画像の歪み補正を行う制御部１８と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室壁面に画像を投影するプロジェクタと、
投影画像を撮像する撮像器と、
撮像画像に基づいて、前記プロジェクタに対して投影画像の歪み補正を行う制御部と、
を備えることを特徴とする、車両用投影装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用投影装置であって、
前記撮像器の撮像範囲は、前記プロジェクタの光路を含むように設定され、
前記制御部は、前記撮像画像のうち前記プロジェクタの光路内において乗員の顔を検知した際に、前記プロジェクタに対して投影を中断させることを特徴とする、車両用投影装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の車両用投影装置であって、
前記車両外には、鉛直上向き方向の撮像を行う車外撮像器が設けられ、
前記プロジェクタは、前記車外撮像器による撮像画像を車室天井面に投影することを特徴とする、車両用投影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用投影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車室内に映像を投影する車両用投影装置が知られている。特許文献１〜３では、ピラーやフェンダーによる死角領域を撮像するとともに、車室内のプロジェクタにより撮像画像をピラーやフェンダーに投影させている。また、特許文献４では、ピラーの他に、車室前席の背もたれや天井にスクリーンを設けるとともに、当該スクリーンにアミューズメント画像を投影させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１８４２２５号公報
【特許文献２】特開２０１０−７６４８０号公報
【特許文献３】特開２０１０−１１８９３５号公報
【特許文献４】特開２０１３−２９８５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、車室の天井など、車室壁面の大部分は曲面形状となっており、当該壁面に画像を投影させると、投影画像に歪みが生じる。そこで、本発明では、車室壁面への投影画像の歪みを補正することの可能な、車両用投影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】
【０００５】
本発明に係る車両用投影装置は、車室壁面に画像を投影するプロジェクタと、投影画像を撮像する撮像器と、撮像画像に基づいて、前記プロジェクタに対して投影画像の歪み補正を行う制御部と、を備える。
【０００６】
また、上記発明において、前記撮像器の撮像範囲は、前記プロジェクタの光路を含むように設定され、前記制御部は、前記撮像画像のうち前記プロジェクタの光路内において乗員の顔を検知した際に、前記プロジェクタに対して投影を中断させることが好適である。
【０００７】
また、上記発明において、前記車両外には、鉛直上向き方向の撮像を行う車外撮像器が設けられ、前記プロジェクタは、前記車外撮像器による撮像画像を車室天井面に投影することが好適である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、車室壁面への投影画像の歪みを補正することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施の形態に係る車両用投影装置を例示する図である。
【図２】本実施の形態に係る車両用投影装置の別例を示す図である。
【図３】本実施の形態に係る車両用投影装置の別例を示す図である。
【図４】投影画像の歪み補正について説明する図である。
【図５】乗員の顔検知について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１に、本実施形態に係る車両用投影装置１０を例示する。車両用投影装置１０は、プロジェクタ１２、車内撮像器１４、車外撮像器１６、及び制御部１８を備える。これらの構成のうち、車外撮像器１６以外の構成は、車室２０内に設けられていてよい。
【００１１】
車外撮像器１６は、車両外に配置される撮像器であって、鉛直上向き方向の風景を撮像する。車外撮像器１６は、例えば車両の前方に配置されてよい。その場合、運転者の視野の妨げとならないように、例えば運転者から見てルームミラー２２の背面に車外撮像器１６が配置される。車外撮像器１６は、例えばＣＤＤカメラやＣＭＯＳカメラから構成されてよい。車外撮像器１６による撮像画像データは、制御部１８に送られる。
【００１２】
車内撮像器１４は、プロジェクタ１２による投影画像を撮像する。また、車内撮像器１４の撮像範囲は、プロジェクタ１２の光路（図１にて破線で示す）を含むように設定されていることが好適である。車内撮像器１４は、プロジェクタ１２の近傍に配置されるとともに、その光軸がプロジェクタ１２の光軸と同じ向きであることが好適である。なお、光軸が同じ向きであるとは、両光軸が平行の場合のみに限られず、両光軸のなす角度が０°以上１０°以下である場合も含むものとする。車内撮像器１４は、例えばＣＤＤカメラやＣＭＯＳカメラから構成されてよい。車内撮像器１４による撮像画像データは、制御部１８に送られる。
【００１３】
プロジェクタ１２は、車室壁面に画像を投影する。プロジェクタ１２は、動画像及び静止画像を投影可能なものであってよい。プロジェクタ１２は、制御部１８と通信可能となっており、制御部１８から種々の制御信号を受信する。また、投影面のサイズが７０インチ相当、すなわち、車両幅方向に約１４００ｍｍかつ車両長さ方向に約１０００ｍｍとなるように、プロジェクタ１２はズーム機能を備えていることが好適である。
【００１４】
プロジェクタ１２は、制御部１８を介して車外撮像器１６の撮像画像を投影可能となっている。加えて、プロジェクタ１２は、車室２０の天井面２４に光路が定められていることが好適である。このような構成を採ることで、プロジェクタ１２は、車外撮像器１６が撮像した車外の鉛直上向きの風景を、天井面２４に投影することが可能となる。これはサンルーフ（ムーンルーフ）を開放させたときと同様の効果が得られることとなり、乗員は開放感が得られる。このように、本実施形態に係る投影装置１０によれば、サンルーフを取り付けることなしに、これと同様の効果を得ることが可能となる。
【００１５】
また、プロジェクタ１２は、車外撮像器１６の撮像画像の他に、映画等の映像コンテンツや、シートベルトの着用を促すメッセージ等を表示するようにしてもよい。
【００１６】
プロジェクタ１２は、例えばセンターコンソール２６上に設けられてよい。また、図２、３に示すように、車両の後部座席２８上や車室前方のオーバーヘッドモジュール３０に設けられてもよい。これらのいずれに場合においても、プロジェクタ１２に隣接して車内撮像器１４が配置されることが好適である。
【００１７】
制御部１８は、車内撮像器１４や車外撮像器１６から画像データを受信するとともに、プロジェクタ１２に制御信号や画像データを送信する。制御部１８は、例えば、車両を制御する電子コントロールユニット（ＥＣＵ）の一部であってよい。
【００１８】
図４に示すように、制御部１８は、車内撮像器１４による撮像画像に基づいて、プロジェクタ１２に対して投影画像の歪み補正を行う。天井面２４が曲面形状である場合に、プロジェクタ１２からの投影画像には歪みが生じる。車内撮像器１４はこの歪んだ投影画像を撮像するとともに、制御部に撮像画像データを送る。制御部１８には、歪み補正アルゴリズムが記述されたプログラムが組み込まれており、撮像画像データをもとに、プロジェクタ１２に送信する画像データの歪み補正（幾何補正）を行う。
【００１９】
高精度の歪み補正が可能となるように、制御部１８は、プロジェクタ１２に対してテストパターンを投影させるようにしてもよい。例えば、格子パターンを天井面２４に投影させるようにしてもよい。
【００２０】
さらに、制御部１８は、プロジェクタ１２による光照射に伴う乗員保護制御を行うことが好適である。プロジェクタ１２の光源としてレーザ光源を用いる場合に、レーザ光が乗員の目に入ったときに、網膜損傷等のおそれがある。そこで制御部１８は、乗員の視線がプロジェクタ１２の光源に向けられていることを検知すると、プロジェクタ１２に対して投影を中断させる制御を行う。
【００２１】
図５に示すように、車内撮像器１４の撮像範囲は、プロジェクタ１２の光路を含んでいる。したがって、車内撮像器１４の撮像画像には、プロジェクタ１２の光路上の物体も撮像される。制御部１８は、この物体が乗員であって、かつプロジェクタ１２の光源を向いていると判断されるときには、プロジェクタ１２の投影を中断する。
【００２２】
乗員の視線を検知可能とするために、制御部１８には、顔認識アルゴリズムが記述されたプログラムが組み込まれている。また、車内撮像器１４は、プロジェクタ１２に隣接して設けられるとともに、光軸が投影面に向けられている。つまり、車内撮像器１４とプロジェクタ１２が同じ方向を向いている。したがって、撮像画像において光路内の物体の顔認識ができたとき、光路内に乗員の顔部分が進入してその視線がプロジェクタ１２の光源を向いていることになる。制御部１８は撮像画像の解析を行い、光路を遮る物体を検知するとともに、この物体の顔認識が可能となった場合に、プロジェクタ１２に対して投影を中断させる停止信号を送信する。
【符号の説明】
【００２３】
１０  車両用投影装置、１２  プロジェクタ、１４  車内撮像器、１６  車外撮像器、１８  制御部、２０  車室、２４  天井面。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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