本發(fā)明涉及一種在車輛的前擋風玻璃上對圖像進行顯示的車輛用顯示裝置以及車輛用顯示方法。

背景技術(shù)：

當前，作為擋風玻璃影像顯示等的在本車輛的前擋風玻璃上對圖像進行顯示的車輛用顯示裝置，公開有專利文獻1。在該專利文獻1所公開的車輛用顯示裝置中，針對成為喚起注意的對象的先行車輛而在前擋風玻璃上對目標記號進行顯示。這時在從能夠觀察到前擋風玻璃上的先行車輛的位置分離了規(guī)定距離的位置處對目標記號進行顯示，由此使得目標記號與先行車輛相鄰而被重疊顯示。

專利文獻1：日本特開2005－67514號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

然而，在上述當前的車輛用顯示裝置中，同先行車輛與本車輛之間的相對距離無關(guān)地，在從觀察到前擋風玻璃上的先行車輛的位置分離了一定距離的位置處對目標記號進行顯示。因此，存在下述問題，即，如果本車輛與先行車輛之間的距離變化，則不能將目標記號顯示于適當?shù)奈恢?。例如，如果先行車輛逐漸靠近本車輛，則有時目標記號與先行車輛重合地顯示，駕駛者不能直接視覺觀察到先行車輛。

因此，本發(fā)明鑒于上述情況而提出，目的在于提供一種即使本車輛與成為喚起注意的對象的注意對象物之間的相對距離變化也始終能夠在適當?shù)奈恢锰帉ψ⒁庥浱栠M行顯示的車輛用顯示裝置以及車輛用顯示方法。

為了解決上述課題，本發(fā)明的一個方式涉及的車輛用顯示裝置以及車輛用顯示方法對需要喚起本車輛的駕駛者的注意的注意對象物進行檢測，對從注意對象物至本車輛為止的距離進行計算。另外，執(zhí)行顯示控制，該顯示控制用于使針對注意對象物喚起駕駛者的注意的注意記號從駕駛者觀察而與注意對象物相鄰地重疊顯示于前擋風玻璃上。這里，車輛用顯示裝置以及車輛用顯示方法將基點設(shè)定于注意對象物的前擋風玻璃上的位置處，將注意記號的顯示位置設(shè)定于與基點分離了規(guī)定距離的位置處，使所述規(guī)定距離與從注意對象物至本車輛為止的距離相應(yīng)地變化而對注意記號的顯示位置進行變更。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的一個實施方式涉及的車輛用顯示裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。

圖2是表示利用本發(fā)明的一個實施方式涉及的車輛用顯示裝置實現(xiàn)的圖像生成處理的處理步驟的流程圖。

圖3是用于說明利用本發(fā)明的一個實施方式涉及的車輛用顯示裝置實現(xiàn)的注意記號的顯示方法的圖。

圖4是用于說明利用本發(fā)明的一個實施方式涉及的車輛用顯示裝置實現(xiàn)的注意記號的顯示位置的變更方法的圖。

圖5是用于說明利用本發(fā)明的一個實施方式涉及的車輛用顯示裝置實現(xiàn)的注意記號的顯示位置的變更方法的圖。

圖6是用于說明利用本發(fā)明的一個實施方式涉及的車輛用顯示裝置實現(xiàn)的注意記號的顯示位置的變更方法的圖。

具體實施方式

下面，參照附圖對應(yīng)用了本發(fā)明的一個實施方式進行說明。

[車輛用顯示裝置的結(jié)構(gòu)]

圖1是表示本實施方式涉及的車輛用顯示裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。如圖1所示，本實施方式涉及的車輛用顯示裝置1具備：注意對象物檢測部3、車輛狀態(tài)檢測部5、顯示控制部7和圖像生成部9。另外，顯示控制部7具備坐標變換部21、顯示位置計算部23和顯示尺寸計算部25。

這里，本實施方式涉及的車輛用顯示裝置1作為在本車輛的前擋風玻璃上對圖像進行顯示的擋風玻璃影像顯示(未圖示)的控制部起作用。車輛用顯示裝置1所控制的擋風玻璃影像顯示具備對影像進行投影的投影部或使影像反射的屏幕以及菲涅爾鏡等。另外，本實施方式涉及的車輛用顯示裝置1與搭載于本車輛的傳感器類連接，特別是與前方照相機31、車間距離傳感器33、轉(zhuǎn)向角傳感器35和車速傳感器37連接。并且，車輛用顯示裝置1與擋風玻璃影像顯示的HUD顯示部39連接，通過將由圖像生成部9生成的圖像輸出至HUD顯示部39從而在本車輛的前擋風玻璃上對圖像進行顯示。

注意對象物檢測部3對從前方照相機31獲取的圖像進行解析，對需要喚起本車輛的駕駛者注意的注意對象物進行檢測。作為被檢測的注意對象物，有行人、自行車、在前方行駛的車輛、正進行停車的車輛、其他障礙物等。另外，在檢測出在前方行駛的車輛的情況下，可以基于來自車間距離傳感器33的信息而對注意對象物進行檢測。而且，注意對象物檢測部3對注意對象物的位置、相對距離、相對速度、大小等進行檢測。此外，在本車輛搭載有雷達的情況下，可以利用雷達對上述信息進行檢測。

車輛狀態(tài)檢測部5從搭載于本車輛的傳感器類獲取表示本車輛的行駛狀態(tài)的數(shù)據(jù)。例如，從車間距離傳感器33獲取與在前方行駛的車輛的車間距離，從轉(zhuǎn)向角傳感器35獲取本車輛的操縱轉(zhuǎn)向角，從車速傳感器37獲取本車輛的車速。

顯示控制部7執(zhí)行下述控制，該控制用于以與由駕駛者進行視覺觀察的注意對象物在前擋風玻璃上的位置相鄰的方式對注意記號進行重疊顯示。該注意記號是為了喚起駕駛者對注意對象物的注意而顯示的圖像。

這里，顯示控制部7首先根據(jù)由前方照相機31拍攝到的圖像獲取表示注意對象物的位置的3D坐標，將該3D坐標變換為表示前擋風玻璃上的位置的2D坐標。然后，基于該2D坐標而計算出顯示注意記號的前擋風玻璃上的顯示位置。另外，顯示控制部7基于注意對象物的圖像上的大小而計算出在前擋風玻璃上顯示的注意記號的顯示尺寸。然后，顯示控制部7進行控制，以使得以計算出的顯示位置和顯示尺寸將注意記號重疊顯示于前擋風玻璃上。具體的處理利用構(gòu)成顯示控制部7的坐標變換部21、顯示位置計算部23和顯示尺寸計算部25來執(zhí)行。

坐標變換部21進行將由前方照相機31獲取的3D坐標的數(shù)據(jù)變換為本車輛的前擋風玻璃上的2D坐標的處理。

顯示位置計算部23基于注意對象物在前擋風玻璃上的2D坐標而計算出顯示注意記號的前擋風玻璃上的顯示位置。特別是，在本實施方式中，將基點設(shè)定于注意對象物的前擋風玻璃上的位置處，將注意記號的顯示位置設(shè)定于與該基點分離了規(guī)定距離的位置處。而且，同本車輛與注意對象物之間的相對距離相應(yīng)地使規(guī)定距離變化，對注意記號的顯示位置進行變更。通過在這樣計算出的顯示位置處顯示注意記號，從而駕駛者觀察到注意記號在前擋風玻璃上以與注意對象物相鄰的方式被重疊顯示。

顯示尺寸計算部25基于由前方照相機31拍攝到的圖像上的注意對象物的大小，計算出在前擋風玻璃上顯示的注意記號的顯示尺寸。

圖像生成部9基于上述各部分的處理結(jié)果而生成在本車輛的前擋風玻璃上顯示的擋風玻璃影像顯示的圖像。

前方照相機31是對本車輛前方的影像進行拍攝的拍攝單元，由CCD、CMOS等固態(tài)圖像傳感器構(gòu)成。

車間距離傳感器33使用毫米波雷達、CCD圖像傳感器、紅外線傳感器等而對在本車輛的前方行駛的先行車進行檢測，對本車輛與先行車之間的車間距離進行測定。

轉(zhuǎn)向角傳感器35根據(jù)方向盤的轉(zhuǎn)角而對本車輛的操縱轉(zhuǎn)向角進行檢測。

車速傳感器37根據(jù)與車軸的轉(zhuǎn)速相應(yīng)的脈沖信號而對本車輛的車速進行檢測。

HUD顯示部39是用于將由圖像生成部9生成的影像實際朝向前擋風玻璃而進行投影的裝置，例如是構(gòu)成擋風玻璃影像顯示的投影部。

此外，車輛用顯示裝置1由微機、微處理器、包含CPU的通用的電子電路和周邊儀器構(gòu)成。而且，通過執(zhí)行特定的程序，從而作為上述的注意對象物檢測部3、車輛狀態(tài)檢測部5、顯示控制部7以及圖像生成部9而動作。

[圖像生成處理的步驟]

下面，參照圖2的流程圖對通過本實施方式涉及的車輛用顯示裝置實現(xiàn)的圖像生成處理的步驟進行說明。

如圖2所示，首先在步驟S 10中，注意對象物檢測部3對從前方照相機31獲取的圖像進行解析，對需要喚起本車輛的駕駛者的注意的注意對象物進行檢測。

在步驟S20中，車輛狀態(tài)檢測部5從搭載于本車輛的傳感器類獲取表示本車輛的行駛狀態(tài)的數(shù)據(jù)。特別是，車輛狀態(tài)檢測部5從車間距離傳感器33獲取與在前方行駛的先行車之間的車間距離，并且從轉(zhuǎn)向角傳感器35獲取本車輛的操縱轉(zhuǎn)向角，從車速傳感器37獲取本車輛的車速。另外，可以根據(jù)GPS等獲取本車輛的位置。

在步驟S30中，注意對象物檢測部3將前方照相機31的圖像按時間序列排列而根據(jù)注意對象物的位置的變化對注意對象物相對于本車輛的相對速度進行計算。這時，在本車輛搭載有雷達的情況下，可以利用雷達對相對速度進行檢測。另外，在注意對象物是在前方行駛的車輛的情況下，也可以基于來自車間距離傳感器33的信息而對相對速度進行計算。

在步驟S40中，注意對象物檢測部3對前方照相機31的圖像進行解析，由此對從本車輛至注意對象物的相對距離進行計算。另外，求出這時注意對象物的方向而確定注意對象物相對于本車輛的相對位置。并且，注意對象物檢測部3根據(jù)注意對象物的圖像上的大小還對注意對象物的大小進行計算。此外，上述信息在本車輛搭載有雷達的情況下還可以利用雷達來檢測。另外，在注意對象物是在前方行駛的車輛的情況下，還可以基于來自車間距離傳感器33的信息而對相對距離進行計算。并且，注意對象物檢測部3還可以與相對速度相應(yīng)地對相對距離進行實時校正。

在步驟S50中，顯示控制部7對用于使注意記號與注意對象物相鄰而對注意記號進行重疊顯示的顯示位置進行計算。首先，坐標變換部21將由前方照相機31獲取的3D坐標的數(shù)據(jù)變換為本車輛的前擋風玻璃上的2D坐標的數(shù)據(jù)。由此，將表示注意對象物的位置的3D坐標變換為表示前擋風玻璃上的位置的2D坐標。

然后，顯示位置計算部23基于注意對象物的前擋風玻璃上的2D坐標而計算出顯示注意記號的前擋風玻璃上的顯示位置。

這里，參照圖3對注意記號的顯示位置的計算方法進行說明。如圖3所示，在注意對象物41是行人的情況下，顯示位置計算部23在前方照相機31的圖像上設(shè)定將注意對象物41包圍的矩形形狀的框43，將基點45設(shè)定于該框43的中心。然后，顯示位置計算部23將從該基點45向下方分離了規(guī)定距離Z的位置作為注意記號47的顯示位置而進行計算。通過在這樣計算出的顯示位置處對注意記號47進行顯示，從而，駕駛者能夠觀察到注意記號47以與注意對象物41相鄰的方式被重疊顯示。

通過這樣將注意記號47顯示于注意對象物41的下方，從而即使在多個注意對象物存在于本車輛的前方的情況下，也能夠降低各個注意記號重合地顯示的可能性。此外，在圖3中，將注意記號47設(shè)為橢圓形狀，但可以為直線形狀，也可以為三角形、星形、箭頭等其他形狀。

并且，顯示位置計算部23使注意對象物在前擋風玻璃上的位置與注意記號的顯示位置之間的規(guī)定距離Z與相對距離相應(yīng)地變化。具體而言，顯示位置計算部23使規(guī)定距離Z以與注意對象物接近于本車輛而相對距離變小相應(yīng)地變大的方式變化。例如，如圖4(a)所示，在時刻T0，在注意對象物41位于與本車輛相距較遠的位置而相對距離較大的情況下，使規(guī)定距離Z0變小。然后，如果經(jīng)過Δt的時間而成為時刻T1＝T0+Δt，則如圖4(b)所示，注意對象物41接近于本車輛而相對距離變小。在該情況下，顯示位置計算部23使得規(guī)定距離以與相對距離變小相應(yīng)地變大的方式變化，將規(guī)定距離設(shè)定為Z1(＞Z0)而對顯示位置進行變更。

當前，同注意對象物與本車輛之間的相對距離無關(guān)地，在與注意對象物分離了一定距離的位置處對注意記號進行顯示。因此，有時如果注意對象物靠近本車輛而看起來較大，則注意記號與注意對象物重合地進行顯示，會遮擋行人、車輛等實際的注意對象物，駕駛者不能直接視覺觀察到注意對象物。然而，如果如上述那樣使得基點45與注意記號47之間的規(guī)定距離Z以與相對距離變小相應(yīng)地變大的方式變化，則即使注意對象物與本車輛之間的相對距離變化，也不會使得注意記號與注意對象物重合地顯示。因此，即使相對距離變化，也能夠在適當?shù)奈恢锰帉ψ⒁庥浱栠M行顯示，以使得駕駛者始終能夠視覺觀察到注意對象物。

另外，顯示位置計算部23可以將注意記號顯示于注意對象物的橫向。例如，如圖5(a)所示，在時刻T0，在注意對象物41位于與本車輛相距較遠的位置而相對距離較大的情況下，在與注意對象物在橫向上分離了規(guī)定距離X0的位置處對注意記號47進行顯示。然后，如果經(jīng)過Δt的時間而成為時刻T1＝T0+Δt，則如圖5(b)所示那樣注意對象物41接近于本車輛而相對距離變小。在該情況下，顯示位置計算部23使得規(guī)定距離以與相對距離變小相應(yīng)地變大的方式變化，將規(guī)定距離設(shè)定為X1(＞X0)而對顯示位置進行變更。

通過這樣將顯示記號顯示于注意對象物的橫向，從而即使在本車輛的行進方向上存在多個注意對象物的情況下，也能夠降低各個注意記號重合地顯示的可能性。

并且，顯示位置計算部23可以將注意記號顯示于注意對象物的上方。另外，如圖6(a)所示，在時刻T0，在注意對象物41位于與本車輛相距較遠的位置而相對距離較大的情況下，在向注意對象物的上方分離了規(guī)定距離Zu0的位置處對注意記號47進行顯示。然后，如果經(jīng)過Δt的時間而成為時刻T1＝T0+Δt，則如圖6(b)所示那樣注意對象物41接近于本車輛而相對距離變小。在該情況下，顯示位置計算部23使得規(guī)定距離以與相對距離變小相應(yīng)地變大的方式變化，將規(guī)定距離設(shè)定為Zu1(＞Zu0)而對顯示位置進行變更。

通過這樣將顯示記號顯示于注意對象物的上方，從而即使在本車輛的行進方向上存在多個注意對象物的情況下，也能夠降低各個注意記號重合地顯示的可能性。

另外，顯示位置計算部23在從檢測出注意對象物起至對注意記號進行顯示之間存在時間差的情況下，可以對注意記號的顯示位置進行校正。例如，以使得注意記號的顯示位置成為與時間差的大小相應(yīng)地靠近本車輛的位置的方式進行校正。這時，在本車輛的車速較快的情況下，將注意記號的顯示位置校正為更靠近本車輛的位置。

在步驟S60中，顯示控制部7對注意記號的顯示尺寸進行計算。顯示控制部7的顯示尺寸計算部25基于注意對象物的圖像上的大小而計算出在前擋風玻璃上顯示的注意記號的顯示尺寸。在圖3中，以使得與表示注意對象物41的大小的框43的橫幅相比稍大的方式對注意記號47的顯示尺寸進行設(shè)定，但也可以設(shè)定為與框43的橫幅相等，還可以設(shè)定與框43的橫幅相比稍小。

在步驟S80中，圖像生成部9以成為在上述各處理中計算出的顯示位置、顯示尺寸的方式生成注意記號的圖像，并輸出至HUD顯示部39。這樣，結(jié)束本實施方式涉及的圖像生成處理。

然后，利用HUD顯示部39將注意記號的圖像投影至擋風玻璃上，以與注意對象物相鄰而重疊的方式對注意記號的虛像進行顯示。

[實施方式的效果]

如以上詳細說明所示，在本實施方式涉及的車輛用顯示裝置1中，將基點設(shè)定于注意對象物的前擋風玻璃上的位置處，將注意記號的顯示位置設(shè)定于與該基點分離了規(guī)定距離的位置處。而且，使規(guī)定距離與相對距離相應(yīng)地變化而對注意記號的顯示位置進行變更。由此，即使注意對象物與本車輛之間的相對距離變化，也始終能夠在適當?shù)奈恢锰帉ψ⒁庥浱栠M行顯示。

另外，根據(jù)本實施方式涉及的車輛用顯示裝置1，由于在注意對象物的下方對注意記號進行顯示，因此即使在多個注意對象物存在于本車輛的前方的情況下，也能夠降低各個注意記號重合地顯示的可能性。

并且，根據(jù)本實施方式涉及的車輛用顯示裝置1，由于在注意對象物的橫向?qū)ψ⒁庥浱栠M行顯示，因此即使在本車輛的行進方向上存在多個注意對象物的情況下，也能夠降低各個注意記號重合地顯示的可能性。

另外，根據(jù)本實施方式涉及的車輛用顯示裝置1，由于能夠在注意對象物的上方對注意記號進行顯示，因此即使在多個注意對象物存在于本車輛的前方的情況下，也能夠降低各個注意記號重合地顯示的可能性。

并且，根據(jù)本實施方式涉及的車輛用顯示裝置1，由于與從檢測出注意對象物起至對注意記號進行顯示為止的時間差相應(yīng)地對注意記號的顯示位置進行校正，因此能夠與時間差無關(guān)地將注意記號顯示于適當?shù)奈恢谩?/p>

此外，上述的實施方式是本發(fā)明的一個例子。因此，本發(fā)明并不限定于上述的實施方式，即使是該實施方式以外的方式，如果不脫離本發(fā)明涉及的技術(shù)思想的范圍，則能夠與設(shè)計等相應(yīng)地進行各種變更，這是顯而易見的。

標號的說明

1 車輛用顯示裝置

3 注意對象物檢測部

5 車輛狀態(tài)檢測部

7 顯示控制部

9 圖像生成部

21 坐標變換部

23 顯示位置計算部

25 顯示尺寸計算部

31 前方照相機

33 車間距離傳感器

35 轉(zhuǎn)向角傳感器

37 車速傳感器

39 HUD顯示部