(57)【要約】【課題】  表示位置を変更した場合でも伝達したい情報を損なうことなくドライバーに伝達し、且つ、ドライバーに与える違和感を低減できる車両用表示装置を提供する。【解決手段】  記憶手段１０６には、表示画像の基となる立体データが記憶されている。視点位置検出手段１０４は、ドライバーの視点位置を検出する。画像処理手段１０５は、視点位置検出手段１０４によって検出された視点位置に基づいて、立体データから表示画像を得る。視点位置検出手段１０４は、表示画像を表示する表示器１０１から発せられる表示光の光路を変更する反射鏡１０２の傾斜角度Ｂ１に基づいて、視点位置を検出する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示画像の基となる立体データが記憶された記憶手段と、ドライバーの視点位置を検出する視点位置検出手段と、前記視点位置検出手段によって検出された前記視点位置に基づいて前記立体データから前記表示画像を得る画像処理手段と、を有することを特徴とする車両用表示装置。
【請求項２】
表示画像の基となる立体データが記憶された記憶手段と、前記立体データを仮想空間内で撮像するバーチャルカメラと、前記バーチャルカメラの撮像位置及び撮像方向を算出する撮像位置検出手段と、前記撮像位置検出手段によって検出された前記撮像位置及び前記撮像方向を用いて前記立体データから前記表示画像を得る画像処理手段と、ドライバーの視点位置を検出する視点位置検出手段と、を備えた車両用表示装置であって、
前記撮像位置検出手段は、前記視点位置検出手段によって検出された前記視点位置に基づいて、前記バーチャルカメラの前記撮像位置及び前記撮像方向を算出することを特徴とする車両用表示装置。
【請求項３】
前記視点位置検出手段は、前記表示画像を表示する表示器から発せられる表示光の光路を変更する反射鏡の傾斜角度に基づいて、前記視点位置を検出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用表示装置に関するものであり、特に、立体データから得られた画像を表示する車両用表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ドライバーの前方視界に反射光を結像して表示するヘッドアップディスプレイ装置が種々提案されており、例えば特許文献１に開示されている。斯かるヘッドアップディスプレイ装置は、反射面の向きを調整できる反射手段と、前記反射面に向けて表示光を発生する表示器と、前記反射面を介して前記ドライバーを撮像する撮像手段と、前記撮像手段が撮像した画像から前記ドライバーの眼の前記画像の中心からの位置ずれを検出する画像処理手段と、前記画像処理手段が検出した前記位置ずれに基づいて前記反射手段の角度を調節する調節機構とを備え、前記表示器と前記撮像手段は、夫々の光軸が重なるように配置されている。
【特許文献１】特許３７２７０７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記ヘッドアップディスプレイ装置では、コンバイナ部材に向けて表示手段からの表示光を反射する反射鏡の傾斜角度の調整のみを用いて画像の表示位置の調整を行っているため、表示位置を変更すると表示される画像の傾斜角度も変わってしまう虞があった。そのため、表示される画像にとって背景との重ね合わせが重要である場合、背景との位置・角度の関係が崩れてしまうことによって伝えたい情報を十分に伝えられないという問題点を有していた。また、背景画像と表示画像に生じるずれによってドライバーに違和感を与えてしまうという問題を有していた。
【０００４】
本発明は、この問題に鑑みなされたものであり、表示位置を変更した場合でも伝達したい情報を損なうことなくドライバーに伝達し、且つ、ドライバーに与える違和感を低減できる車両用表示装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、請求項１に記載したように、表示画像の基となる立体データが記憶された記憶手段と、ドライバーの視点位置を検出する視点位置検出手段と、前記視点位置検出手段によって検出された前記視点位置に基づいて前記立体データから前記表示画像を得る画像処理手段と、を有するものである。
【０００６】
また、本発明は、請求項２に記載したように、表示画像の基となる立体データが記憶された記憶手段と、前記立体データを仮想空間内で撮像するバーチャルカメラと、前記バーチャルカメラの撮像位置及び撮像方向を算出する撮像位置検出手段と、前記撮像位置検出手段によって検出された前記撮像位置及び前記撮像方向を用いて前記立体データから前記表示画像を得る画像処理手段と、ドライバーの視点位置を検出する視点位置検出手段と、を備えた車両用表示装置であって、
前記撮像位置検出手段は、前記視点位置検出手段によって検出された前記視点位置に基づいて、前記バーチャルカメラの前記撮像位置及び前記撮像方向を算出するものである。
【０００７】
また、本発明は、請求項３に記載したように、前記視点位置検出手段は、前記表示画像を表示する表示器から発せられる表示光の光路を変更する反射鏡の傾斜角度に基づいて、前記視点位置を検出するものである。
【発明の効果】
【０００８】
ドライバーの視線角度に応じて、立体データから表示画像を作成することにより、背景と表示画像のずれによって生じるドライバーへの違和感を低減することができ、ドライバーに伝えたい情報を正確に伝達することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、添付の図面に基づいて、本発明の一実施形態を説明する。表示器１０１が発した表示光は、ミラー１０３によって反射され、凹面鏡１０２によって更に反射される。凹面鏡１０２によって反射されウインドシールドＷに投影された画像はドライバーＺの目に入る。ドライバーＺは、ウインドシールドＷと凹面鏡１０２によって結像された虚像Ｖを視認する。虚像Ｖには、記憶手段１０６に記憶された立体データを画像処理手段１０５によって表示画像に変換したものが表示される。
【００１０】
図２は、立体データ内でのバーチャルカメラＣ１，Ｃ２の位置と表示画像の関係を示すものである。バーチャルカメラＣ１，Ｃ２は、立体データ内において、任意の点から仰角Ｆ１，Ｆ２の方向にある。バーチャルカメラＣ１，Ｃ２の撮像方向は、夫々、カメラ位置の基準となった任意の点に向かって伸びるように設定されている。バーチャルカメラＣ１，Ｃ２によって撮像された仮想物体Ｘは、夫々、図３（ａ），（ｂ）のように表示される。
【００１１】
図４は、画像処理手段１０５による画像処理を示すフロー図である。先ず、車両のイグニッションがオンなったら、凹面鏡１０２のミラー角度Ｂ１をミラー制御ユニット１０４によって取得する（ステップＳ１１）。ドライバーＺの視線角度Ｅは、ウインドシールドＷと凹面鏡１０２から反射してきた光路Ｌ２との関係から導出でき、ウインドシールドＷと凹面鏡１０２の位置はシステム毎に固定であるため視線角度Ｅは反射角度Ｂ２の静的な関数として表すことができる。また、反射角度Ｂ２は光路Ｌ１，Ｌ２から導出でき、ミラー１０３の位置及び角度はシステム毎に固定であることから反射角度Ｂ２は、ミラー角度Ｂ１の関数として表すことができる。即ち、ドライバーＺの視線角度Ｅは、凹面鏡１０２のミラー角度Ｂ１の関数として表すことができるため、ミラー角度Ｂ１からドライバーＺの視線角度Ｅを検出できる（ステップＳ１２）。
【００１２】
バーチャルカメラＣ１の位置は、立体データ内でのドライバーＺの視点位置であることから、立体データ内における任意の点からのバーチャルカメラＣ１の位置方向である仰角Ｆ１は、ドライバーＺの視線角度Ｅと等しいため、立体データ内でのバーチャルカメラＣ１の位置及び方向を算出できる（ステップＳ１３）。次に、ステップ１３で算出された位置からバーチャルカメラＣ１によって立体データを撮像する（ステップＳ１４）。そして、撮像した立体データを表示器１０１に映し出すことによってドライバーＺの視線角度Ｅに応じた画像を虚像Ｖとして表示することができる（ステップＳ１５）。ドライバーＺの視点位置の移動による虚像位置の変更があった場合は、ミラー角度Ｂ１の取得Ｓ１１に戻り、変更がない場合には、表示データの更新に戻る（ステップＳ１６）。
【００１３】
本実施形態によれば、ドライバーＺの視線角度Ｅに応じて、立体データから表示画像を作成することにより、背景と表示画像のずれによって生じるドライバーＺへの違和感を低減することができ、ドライバーＺに伝えたい情報を正確に伝達することが可能となる。
【００１４】
なお、本実施形態では、ドライバーＺの視線角度検出を凹面鏡１０２のミラー角度Ｂ１から求めていたが、赤外線カメラなどによってドライバーＺを撮像した画像を分析することでドライバーＺの視線角度Ｅを検出しても良い。
また、本実施形態では、ヘッドアップディスプレイ装置がウインドシールドＷに画像を反射させることによって虚像Ｖを結像させていたが、図５に示すように、ポップアップ式のヘッドアップディスプレイ装置であっても良い。この場合、コンバイナ６０２の角度Ｇを調節することによって画像表示位置を調整する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態を示す概観図。
【図２】同上実施形態を示すバーチャルカメラの説明図。
【図３】同上実施形態を示す仮想物体の説明図。
【図４】同上実施形態を示すフロー図。
【図５】本発明の他の実施形態を示す概観図。
【符号の説明】
【００１６】
１０１  表示器
１０２  凹面鏡（反射鏡）
１０４  ミラー制御ユニット（視点位置検出手段）
１０５  画像処理手段
１０６  記憶手段
Ｂ１  ミラー角度（傾斜角度）
Ｃ１  バーチャルカメラ
Ｃ２  バーチャルカメラ
Ｅ  視線角度
Ｖ  虚像
Ｚ  ドライバー
【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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