(57)【要約】【課題】運転の妨げになることがなくカメラの画像を表示できるヘッドアップディスプレイを提供すること。【解決手段】カメラ４で取り込んだ画像を表示部３で運転者に表示するヘッドアップディスプレイ１において、カメラ４が表示部３の画像より上下に広い画像を取り込むようにし、車両の状態からカメラ４の傾きを検出するサスペンションストロークセンサ５を設け、サスペンションストロークセンサ５がカメラ４の傾きや揺れを検出すると画像の上下の一部を削除して揺れがない画像を表示する画像切り出し部２２を設けた。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車載カメラで取り込んだ画像を表示器で運転者に表示するヘッドアップディスプレイにおいて、
前記車載カメラが前記表示器の画像より上下に広い画像を取り込むようにし、
車両の状態からカメラの挙動を検出するカメラ変動検出手段を設け、同カメラ変動検出手段がカメラの挙動を検出すると画像の上下の一部を削除して安定した画像を表示する画像切り出し手段を設けたことを特徴とするヘッドアップディスプレイ。
【請求項２】
請求項１に記載されたヘッドアップディスプレイにおいて、カメラ変動検出手段が、車両の前後の傾きを検出する車両傾き検出手段と、前記車両傾き検出手段からカメラの傾きを算出する演算手段からなることを特徴とするヘッドアップディスプレイ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載されたヘッドアップディスプレイにおいて、
カメラ変動検出手段が、車両の揺れを検出する揺れ検出手段と、前記揺れ検出手段からカメラの上下動を算出する演算手段からなることを特徴とするヘッドアップディスプレイ。
【請求項４】
請求項１〜請求項３に記載されたヘッドアップディスプレイにおいて、
表示器が、車載カメラの画像をＬＣＤに表示させ、その画像を投光器でフロントガラスに表示させるものであり、画像切り出し手段がＬＣＤの垂直同期位置を変更することにより画像を切り出す範囲を変更するようにしたことを特徴とするヘッドアップディスプレイ。
【請求項５】
請求項１〜請求項４に記載されたヘッドアップディスプレイにおいて、
車載カメラが暗視を行うナイトビジョンカメラであり、夜間の安全運転に寄与するシステムに用いられることを特徴とするヘッドアップディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、運転者が運転の際の頭の位置を変えずに見るようにして車両から様々な情報を伝達するヘッドアップディスプレイの技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来においては、車両の先端に設けた２つのマークを画像内に入るように広く取り込んで、マークの位置を合わせるように画像を処理している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−７４３３９号公報（第３−６頁、第５図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来にあっては、車両のマーク位置を画像内に取り込むようにすると、カメラの設置位置に自由度がなく、また、その際にはカメラはやや前方の下方向を向くこととなり、遠くの画像を取り込むことが難しかった。
ヘッドアップディスプレイにおいて、例えばフロントガラスにカメラの画像を表示する場合、路面状況等によって画像が縦ゆれを起こすと、その画像を見た運転者は車酔いを起こしやすくなるという問題があった。
しかし、夜間の遠方をナイトビジョンカメラで暗視して、その画像を表示することで安全な運転に役立てるなど、遠方を撮影する必要性は高まっている。
【０００５】
本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、運転の妨げになることがなくカメラの画像を表示できるヘッドアップディスプレイを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明では、車載カメラで取り込んだ画像を表示器で運転者に表示するヘッドアップディスプレイにおいて、車載カメラが表示器の画像より上下に広い画像を取り込むようにし、車両の状態からカメラの挙動を検出するカメラ変動検出手段を設け、カメラ変動検出手段がカメラの挙動を検出すると画像の上下の一部を削除して安定した画像を表示する画像切り出し手段を設けたことを特徴とする手段とした。
【０００７】
請求項２記載の発明では、カメラ変動検出手段が、車両の前後の傾きを検出する車両傾き検出手段と、車両傾き検出手段からカメラの傾きを算出する演算手段からなることを特徴とする手段とした。
【０００８】
請求項３記載の発明では、カメラ変動検出手段が、車両の揺れを検出する揺れ検出手段と、揺れ検出手段からカメラの上下動を算出する演算手段からなることを特徴とする手段とした。
【０００９】
請求項４記載の発明では、表示器が、車載カメラの画像をＬＣＤに表示させ、その画像を投光器でフロントガラスに表示させるものであり、画像切り出し手段がＬＣＤの垂直同期位置を変更することにより画像を切り出す範囲を変更するようにしたことを特徴とする手段とした。
【００１０】
請求項５記載の発明では、車載カメラが暗視を行うナイトビジョンカメラであり、夜間の安全運転に寄与するシステムに用いられることを特徴とする手段とした。
【００１１】
【発明の作用と効果】
請求項１記載の発明では、カメラ変動検出手段が車両の状態からカメラの挙動を検出すると、車載カメラが表示器に表示させる画像より広く取り込んだ画像から、挙動がない安定した状態と同じ表示ができるように、画像切り出し手段で広い画像から削除を行い、処理した画像を表示する。よって、道路の状態等により、画像に揺れが生じることがないため、運転者が画像を見て車酔いを起こすようなことがなく、運転の妨げにならないよう表示を行うことができる。
【００１２】
請求項２記載の発明では、車両傾き検出手段によって、道路の上り、下りなどの傾斜、および、道路の路面の凹凸による前後の傾きを検知し、算出手段により、カメラの傾きを算出し、切り出し手段でカメラの傾きに合わせて画像を切り出して表示する。カメラの画像を揺らす車両の大きな原因である傾きを考慮できるようにすることで、確実に車両の状態に合わせた安定した表示を行うことができる。
【００１３】
請求項３記載の発明では、揺れ検出手段により道路の路面の状況により揺れを検知し、算出手段により、カメラの上下動を算出し、切り出し手段でカメラの上下動に合わせて画像を切り出して表示する。カメラの画像を揺らす車両の大きな原因である揺れを考慮できるようにすることで、確実に車両の状態に合わせた安定した表示を行うことができる。
【００１４】
請求項４記載の発明では、ＬＣＤが持つ水平解像度分の垂直同期位置を変更することで、その表示範囲を移動させて画像を切り出す。これによって、複雑な制御を伴わずに画像の切り出しを行うことができる。
【００１５】
請求項５記載の発明では、ナイトビジョンカメラによる暗視画像を揺れがない画像で表示することによって、夜間に歩行者や対向車、先行車等を確実に表示して夜間の安全運転に寄与するシステムに用いることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のヘッドアップディスプレイを実現する実施の形態を、請求項１，２，３，４に係る発明に対応する実施例に基づいて説明する。
【００１７】
（実施例）
【００１８】
まず、構成を説明する。
図１は実施例のヘッドアップディスプレイのシステムブロック図である。図２は実施例のヘッドアップディスプレイの説明図である。図３は実施例のヘッドアップディスプレイの表示回路部で実行される処理の流れを示すフローチャート図である。図４は実施例のヘッドアップディスプレイの表示例を示す説明図である。図１〜図４における主要符号を説明すると、１はヘッドアップディスプレイ、２は表示回路部、２１は撮影画像入力部、２２は画像切り出し部、２３はタイミングコントロール部、２４は演算回路部（演算手段）、３は表示部（表示器でありＬＣＤを含む構成となる）、３１は光源、３２はＬＣＤ、３３は鏡、４はカメラ（ナイトビジョンカメラ）、５はサスペンションストロークセンサ（カメラ変動検出手段であり、車両傾き検出手段と揺れ検出手段を兼ねる）、６１はカメラからの入力映像、６２１は切り出し画像領域、６２２は削除領域、６３は表示画像、７はフロントガラス、Ａ１は走行中に外を見る際の視線、Ａ２はヘッドアップディスプレイを見る際の視線、ｈは人である。
【００１９】
本実施例のヘッドアップディスプレイ１は、表示部３と表示回路部２からなり、図２に示すように光源３１からＬＣＤ３２に光を投光し、ＬＣＤ３２に表示した画像を鏡３３で反射してフロントガラスに虚像で表示するものである。この光源３１、ＬＣＤ３２、鏡３３を表示部３とする。
本実施例で使用するＬＣＤ３２のドット構成を垂直１００ドットとし、カメラ４は水平な有効走査線２４０本分の画像を取り込んで出力するものとし、ＬＣＤ３２がそのうち１００本分に相当する画像を表示するものとする。
さらに、本実施例のヘッドアップディスプレイ１を搭載する車両は、図示しないが、各車輪のサスペンションのストロークを制御して快適性を向上させるものである。よって、制御内容と各サスペンションのストロークから路面及び車両の状態を知ることができる。
表示部３の表示を制御する表示回路部２には、カメラ４からの画像を表示回路部２に取り込む撮影画像入力部２１を設け、各サスペンションのサスペンションストロークセンサ５の信号を入力して、車両の上下の揺れ及び傾きを算出する演算回路部２４を設け、演算回路部２４の算出結果から撮影画像入力部２１に入力した画像の切り出しを行う画像切り出し部２２を設け、画像切り出し部２２で切り出した画像を表示部３で表示させるタイミングを制御するタイミングコントロール部２３を設ける。
【００２０】
本実施例の車両に搭載されるカメラ４は、暗い夜間でも暗視が行えるカメラ４とし、夜間の対向車や歩行者を暗視してフロントガラスに映して見せることにより、走行の安全性を向上させるものである。
【００２１】
次に、作用を説明する。
【００２２】
［表示回路部による画像切り出し表示作用］
図３は実施例のヘッドアップディスプレイ１の表示回路部２で実行される処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
【００２３】
ステップＳ１では、演算回路部２４がサスペンションストロークセンサ５の出力値を入力する。
【００２４】
ステップＳ２では、スペンションストロークセンサ値に変化があるかどうかを判断し、変化がある場合にはステップＳ５に移行し、変化がない場合はステップＳ３に移行する。
【００２５】
ステップＳ３では、画像切り出し部２２が通常の位置、つまり取り込んだ画像の中央を切り出すようにする。
【００２６】
ステップＳ４では、画像切り出し部２２の切り出し位置に従って水平走査線毎に行う表示のスタート位置を決定し、タイミングコントロール部２３で制御するタイミングで表示を行う。
【００２７】
ステップＳ５では、演算回路部２４に入力したサスペンションストロークセンサ５の出力値の変化量から車両の傾き・上下動を演算回路部２４で算出する。
【００２８】
ステップＳ６では、さらに演算回路部２４が、ステップＳ５で算出した車両の傾き・上下動をカメラ４で撮影した画像の移動量に換算する。
【００２９】
ステップＳ７では、演算回路部２４で算出したカメラ４の移動量に応じて、画像切り出し部２２がどの部分を切り出し画像領域にし、どの部分を削除領域にするかを算出する。
【００３０】
ステップＳ８では、ステップＳ７で算出した切り出し画像領域を表示できるように水平走査線のスタート位置を補正する。
【００３１】
［車酔いの防止作用］
本実施例では、サスペンションストロークセンサ５の出力値によって、サスペンションのストロークから車の傾斜や揺れによる上下動を検知する。
傾斜や揺れのない状態では図３のフローチャートでステップＳ２からステップＳ３、ステップＳ４へという流れで処理を行い、図４（ａ）に示すように、カメラ４で取り込んだ画像の上下を削除領域６２２とするようにし、中央部分を切り出して表示を行う。すなわち、本実施例ではカメラ４で水平な有効走査線数２４０本分の画像を取り込み、ドット構成が垂直１００ドットのＬＣＤ３２によりそのうち１００本分に相当する画像を切り出し画像領域６２１として表示することになる。よって、上下にそれぞれ水平な有効走査線数７０本ずつに相当する削除領域６２２を設けることになる。
【００３２】
車の傾斜や揺れによる上下動を検知したならば、図３のフローチャートでステップＳ２からステップＳ５→Ｓ６→Ｓ７→Ｓ８→Ｓ４という流れで処理を行う。
例えば図４（ｂ）に示すように、車両が揺れにより上方に移動するか、又は車両が前を低くするよう傾斜して、カメラ４で取り込んだ入力画像６１の下部分に人が移る場合には、車両の上方への移動、又は前が低くなる傾斜から、カメラ４がこのように画像を取り込んでいることを算出し、画像の上部を削除領域６２２とし、画像の下部を切り出し画像領域６２１とする。すると、図４（ａ），（ｂ）の比較で明らかなように、表示画像６３は揺れがない画像となる。
よって、運転者がフロントガラスを通して、車と一体的な感覚で見ている外部に対して、フロントガラスに虚像で表示する画像が上下に揺れることがないため、運転者が車酔いになるのを防止する。
【００３３】
［車両の傾きと揺れを検知する作用］
本実施例では、各車輪に設けられたサスペンションの制御されるストロークをサスペンションストロークセンサ５で検知することにより、車両の傾き、揺れによる上下動を判断している。よって、特別な装置を設けることなく車両装置からの情報で判断でき、かつカメラ４の画像の揺れる原因の大きな要因を抑えて良好な表示を行える。
【００３４】
［制御の容易化］
切り出した画像の表示は、垂直同期位置を決めることにより行うので、難しい制御とはならないので、用いやすくなる。
【００３５】
［夜間の安全性向上作用］
本実施例のカメラ４は暗視を行うカメラ４であるので、夜間で見にくい歩行者や対向車等をフロントガラスに投影して見せるため、暗くても充分な情報を得られるようにし、また、注意を喚起して夜間の運転の安全性を向上させる。
【００３６】
次に、効果を説明する。
【００３７】
実施例のヘッドアップディスプレイ１にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００３８】
（１）カメラ４で取り込んだ画像を表示部３で運転者に表示するヘッドアップディスプレイ１において、カメラ４が表示部３の画像より上下に広い画像を取り込むようにし、車両の状態からカメラ４の挙動を検出するサスペンションストロークセンサ５を設け、サスペンションストロークセンサ５がカメラ４の挙動を検出すると画像の上下の一部を削除して安定した画像を表示する画像切り出し部２２を設けたため、運転者が画像を見て車酔いを起こすようなことがなく、運転の妨げにならないよう表示を行うことができる。
【００３９】
（２）カメラ変動検出手段が、車両の前後の傾きを検出するサスペンションストロークセンサ５と、サスペンションストロークセンサ５からカメラ４の傾きを算出する演算回路部２４からなるため、確実に車両の状態に合わせた揺れのない表示を行うことができる。
【００４０】
（３）カメラ変動検出手段が、車両の揺れを検出するサスペンションストロークセンサ５と、サスペンションストロークセンサ５からカメラ４の上下動を算出する演算回路部２４からなるため、確実に車両の状態に合わせた揺れのない表示を行うことができる。
【００４１】
（４）表示部３が、カメラ４の画像をＬＣＤ３２に表示させ、その画像を投光器でフロントガラスに表示させるものであり、画像切り出し部２２がＬＣＤ３２の垂直同期位置を変更することにより画像を切り出す範囲を変更するようにしたため、複雑な制御を伴わずに画像の切り出しを行うことができる。
【００４２】
（５）カメラ４が暗視を行うナイトビジョンカメラであり、夜間の安全運転に寄与するシステムに用いられるため、夜間に歩行者や対向車、先行車等を確実に表示して夜間の安全運転に寄与するシステムに用いることができる。
【００４３】
以上、本発明のヘッドアップディスプレイを実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００４４】
例えば、実施例では、カメラ変動検出手段、車両傾き検出手段、揺れ検出手段としてサスペンションストロークセンサを示したが、車両傾斜センサや加速度センサ、カーナビゲーション装置からの道路情報であっても良い。
また、実施例では、フロントガラスに像を表示させていたが、別体で透光性のあるコンバイナに像を表示させるようにしてもよい。
また、実施例では、車載カメラとして暗視を行うカメラを示したが、暗視カメラでないものでもかまわない。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例のヘッドアップディスプレイのシステムブロック図である。
【図２】実施例のヘッドアップディスプレイの説明図である。
【図３】実施例のヘッドアップディスプレイの表示回路部で実行される処理の流れを示すフローチャート図である。
【図４】実施例のヘッドアップディスプレイの表示例を示す説明図である。
【符号の説明】
１  ヘッドアップディスプレイ
２  表示回路部
２１  撮影画像入力部
２２  画像切り出し部
２３  タイミングコントロール部
２４  演算回路部
３  表示部
３１  光源
３２  ＬＣＤ
３３  鏡
４  カメラ
５  サスペンションストロークセンサ
６１  カメラからの入力映像
６２１  切り出し画像領域
６２２  削除領域
６３  表示画像
７  フロントガラス
Ａ１  （走行中に外を見る際の）視線
Ａ２  （ヘッドアップディスプレイを見る際の）視線
ｈ  人
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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