在車輛前方的燈照射區(qū)域內(nèi)顯示信息的裝置及其方法
【專利摘要】本發(fā)明提供在車輛前方的燈照射區(qū)域內(nèi)顯示信息的裝置及其方法。上述裝置具備DMD(數(shù)字反射鏡器件)，該DMD(數(shù)字反射鏡器件)通過對(duì)由照射車輛的前方的頭燈用的光源產(chǎn)生的光的對(duì)比度進(jìn)行控制來在其照射區(qū)域內(nèi)顯示圖標(biāo)。另外，還具備車廂攝像頭，其用于取得駕駛員的視線的位置。顯示控制部根據(jù)基于DMD的反射光的反射位置與由車廂攝像頭取得的駕駛員的視線的位置的差，控制由DMD顯示的圖標(biāo)的形狀，以便從駕駛員的視線位置觀察時(shí)為無形變的形狀。
【專利說明】在車輛前方的燈照射區(qū)域內(nèi)顯示信息的裝置及其方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及在車輛前方的燈照射區(qū)域內(nèi)顯示信息的裝置及其方法，特別是涉及被搭載于車輛并能夠在燈對(duì)路面的照射區(qū)域內(nèi)顯示文字、圖標(biāo)等信息的裝置及其方法。

【背景技術(shù)】
[0002]以往，例如公知有專利文獻(xiàn)I所示的顯示裝置。在該裝置中，反射式數(shù)字光偏轉(zhuǎn)裝置反射來自鹵素?zé)舻裙庠吹墓?。通過該反射對(duì)照射光賦予對(duì)比度，從而能夠在車輛前方的照射區(qū)域內(nèi)顯示文字、圖標(biāo)等。
[0003]專利文獻(xiàn)1:專利第4059079號(hào)公報(bào)
[0004]然而，在從頭燈向路面照射光的情況下，存在如下問題:光的照射位置與讀取該路面信息的駕駛員的視線的位置不同，另外，車輛的俯仰角變化，由此對(duì)駕駛員而言，顯示在路面上的文字、圖標(biāo)等發(fā)生變形。
[0005]因此，希望提供能夠以對(duì)駕駛員而言不變形的方式對(duì)顯示在頭燈的照射面的文字、圖標(biāo)進(jìn)行顯示的車載照明裝置及其照明方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]根據(jù)一個(gè)典型的例子，能夠提供一種具備光源、顯示單元、視線位置取得單元、反射位置取得單元、俯仰角取得單元以及顯示控制單元的車載照明裝置。
[0007]光源是照射車輛的前方的頭燈用的光源，顯示單元通過對(duì)由光源產(chǎn)生的光的對(duì)比度進(jìn)行控制來在照射區(qū)域內(nèi)顯示圖標(biāo)。
[0008]另外，視線位置取得單元是用于取得駕駛員的視線的位置的單元，反射位置取得單元是取得基于顯示單元的反射光的反射位置的單元。
[0009]顯示控制單元是根據(jù)由視線位置取得單元取得的駕駛員的視線的位置與由反射位置取得單元取得的反射光的反射位置的差，控制由顯示單元顯示的圖標(biāo)的形狀，以便從駕駛員的視線位置觀察時(shí)為無形變的形狀的單元。
[0010]根據(jù)這樣的車載照明裝置，能夠以對(duì)駕駛員而言不發(fā)生變形的方式對(duì)顯示在頭燈的照射面的文字、圖標(biāo)進(jìn)行顯示。以下對(duì)其理由進(jìn)行說明。
[0011]在利用頭燈照射路面并對(duì)照射面賦予光的對(duì)比度來顯示文字、圖標(biāo)的情況下，光源的位置與駕駛員的視線的位置不同。因此，若文字等保持原樣地顯示在路面，則駕駛員看文字等是變形的。
[0012]因此，若根據(jù)由視線位置取得單元取得的駕駛員的視線的位置與由反射位置取得單元取得顯示單元產(chǎn)生的反射光的反射位置的差，控制由顯示單元顯示的圖標(biāo)的顯示形狀，以便從駕駛員的視線位置觀察時(shí)為無形變的形狀，則能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)駕駛員而言無形變的圖標(biāo)顯示。
[0013]另外，若車輛行駛則頭燈的照射面的角度因路面的傾斜等發(fā)生變化，因此顯示在照射面的文字等看起來變形。因此，作為其他的例子，在上述結(jié)構(gòu)中，還可以具備俯仰角取得單元，其取得車輛的俯仰角，在顯示控制單元中，除根據(jù)由視線位置取得單元取得的駕駛員的視線的位置與由反射位置取得單元取得的反射光的反射位置的差之外，還根據(jù)由俯仰角取得單元取得的車輛的俯仰角，控制由顯示單元顯示的圖標(biāo)的形狀，以便從駕駛員的視線位置觀察時(shí)為無形變的形狀。由此，即便車輛的俯仰角發(fā)生變化，也能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)駕駛員而言無形變的圖標(biāo)顯示。
[0014]并且，駕駛員的視線的位置根據(jù)各駕駛員的坐高、駕駛座的位置的設(shè)定而發(fā)生變化。因此，考慮到上述情況，也可以在車輛的車廂內(nèi)的規(guī)定位置設(shè)置攝像頭，從而圖像處理單元根據(jù)由該攝像頭取得的駕駛員的圖像通過圖像處理來取得駕駛員的眼睛的位置。
[0015]這樣一來，由于攝像頭的設(shè)置位置為預(yù)先設(shè)定的值，所以能夠根據(jù)由該攝像頭取得的駕駛員的圖像取得駕駛員的視線的位置。
[0016]另外，若顯示單元是將多個(gè)微反射鏡配置為矩陣狀、并通過反射或不反射由光源產(chǎn)生的光來對(duì)由光源產(chǎn)生的光的對(duì)比度進(jìn)行控制的微反射鏡器件，則能夠容易且小型地構(gòu)成車載照明裝置。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是示出應(yīng)用本發(fā)明的車載照明裝置的簡(jiǎn)要的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0018]圖2是示出顯示控制處理的流程的流程圖。
[0019]圖3是示出用于計(jì)算形變校正量的駕駛員的眼睛的位置、DMD的位置以及路面上的照射面的位置關(guān)系的圖。
[0020]圖4是示出用于計(jì)算車輛存在俯仰方向的傾斜的情況下的形變校正量的駕駛員的視線相對(duì)于路面上的照射位置的角度、DMD的照射角度的關(guān)系的圖。

【具體實(shí)施方式】
[0021]以下，使用附圖對(duì)應(yīng)用本發(fā)明所涉及的裝置以及方法的實(shí)施方式進(jìn)行說明。
[0022]此外，本發(fā)明的實(shí)施方式不受任何下述實(shí)施方式限定，只要屬于本發(fā)明的技術(shù)的范圍，能夠采用各種方式。
[0023][第一實(shí)施方式]
[0024]根據(jù)圖1對(duì)應(yīng)用本發(fā)明所涉及的裝置以及方法的車載照明裝置I進(jìn)行說明。
[0025]如圖1所示，該車載照明裝置I具備光源10、數(shù)字反射鏡器件20 (以下也稱為DMD20)、視線位置取得部30、傾角傳感器40以及顯示控制部50。
[0026]此外，該車載照明裝置是實(shí)現(xiàn)“在車輛前方的燈照射區(qū)域內(nèi)顯示信息的裝置以及該方法”的系統(tǒng)。
[0027]光源10是照射車輛5的前方的頭燈用的光源，可以使用金屬鹵化燈、鹵素?zé)艋騆ED
坐寸ο
[0028]DMD20是用于通過對(duì)由光源10產(chǎn)生的光的對(duì)比度進(jìn)行控制來在照射區(qū)域(照射視場(chǎng))之內(nèi)顯示圖標(biāo)的裝置，并被安裝于頭燈。
[0029]DMD20是所謂的數(shù)字反射鏡器件，其將多個(gè)微反射鏡配置為矩陣狀，并通過利用各個(gè)微反射鏡反射或不反射由光源10產(chǎn)生的光來對(duì)由光源10產(chǎn)生的光的對(duì)比度進(jìn)行控制，由此能夠在路面等照射區(qū)域內(nèi)描繪文字、圖標(biāo)等。
[0030]視線位置取得部30是用于取得駕駛員的視線的位置的裝置，具備車廂攝像頭32與圖像處理部34。
[0031]車廂攝像頭32是小型的CCD攝像頭等，以能夠取得駕駛員的臉的圖像的方式而被以規(guī)定的角度安裝于車廂的前部上方的規(guī)定位置。
[0032]圖像處理部34根據(jù)由車廂攝像頭32取得的駕駛員的圖像通過二值化、邊緣檢測(cè)等公知的圖像處理來選取出駕駛員的眼睛。進(jìn)而計(jì)算選取出的駕駛員在圖像中的眼睛的位置(例如偏離圖像中心的程度)。
[0033]另外，車廂攝像頭32安裝于車廂內(nèi)的規(guī)定位置，因此車廂攝像頭32距路面的高度是已知的值。并且，車廂攝像頭32被以規(guī)定的角度安裝，因此能夠計(jì)算取得的圖像中心的高度。
[0034]因此，只要通過圖像處理知道駕駛員在圖像中的眼睛的位置，就能夠計(jì)算駕駛員的視線相對(duì)于路面的位置。
[0035]傾角傳感器40是所謂的角度傳感器，以能夠取得車輛5的俯仰角的方式搭載于車輛5的內(nèi)部。
[0036]顯示控制部50具備未圖示的CPU、R0M、RAM以及1/0，預(yù)先將基于DMD20的反射光的反射位置、即包括DMD20距路面的高度在內(nèi)的車輛5的DMD20的安裝位置保存于ROM。
[0037]在顯示控制部50中，根據(jù)由視線位置取得部30取得的駕駛員的視線的位置與保存于ROM的反射位置的差，以從駕駛員的視線位置觀察時(shí)為無形變的形狀的方式來對(duì)由DMD20顯示的圖標(biāo)的形狀進(jìn)行控制。
[0038]另外，在顯示控制部50中，除根據(jù)由視線位置取得部30取得的駕駛員的視線的位置與保存于ROM的DMD20的安裝位置之外，還根據(jù)由傾角傳感器40取得的車輛5的俯仰角，以從駕駛員的視線位置觀察時(shí)為無形變的形狀的方式來對(duì)由DMD20顯示的圖標(biāo)的形狀進(jìn)行控制。
[0039](顯示控制處理的說明)
[0040]接下來，根據(jù)圖2、圖3對(duì)由顯示控制部50執(zhí)行的顯示控制處理進(jìn)行說明。對(duì)顯示控制處理而言，顯示控制部50的電源接通并開始處理，如圖2所示，首先在步驟SlOO中，從ROM取得DMD20在車輛5的設(shè)置位置，在接著的步驟S105中，根據(jù)視線位置取得部30取得駕駛員的視線位置。
[0041]在接著的步驟SllO中，根據(jù)傾角傳感器40取得車輛5的俯仰角，在接著的步驟SI 15中，計(jì)算形變校正量。
[0042]S卩，如圖3所示，設(shè)駕駛員的眼睛距路面的高度為Xm，光源10的反射面的高度為Xe。
[0043]另外，將駕駛員的眼睛的位置設(shè)為與路面平行的位置的原點(diǎn)，并設(shè)光源10在反射面的位置為Yd，從光源10在反射面的位置至路面上的照射面的中心的距離為Yc，從駕駛員的眼睛的位置至路面上的照射面的中心的距離為Ym。
[0044]并且，設(shè)連結(jié)駕駛員的眼睛與照射面的中心的線相對(duì)于垂直方向的角度為θπ!，連結(jié)反射光與照射面的中心的線相對(duì)于垂直方向的角度為Θ C。
[0045]因此，以下的式I?式3的關(guān)系成立。即，
[0046]tan Θ m = Ym/Xm …式 I
[0047]tan Θ c = Yc/Xc …式 2
[0048]Ym-Yc = Yd…式3成立。這里，由于Xm、Xe、Yc、Yd已知，因此形變校正量只要滿足下式4就能夠計(jì)算。
[0049]Θ C- Θ m = O …式 4
[0050]并且，如圖4所示，在車輛5沿俯仰方向傾斜時(shí)，若由傾角傳感器40取得的車輛5的俯仰角為Θ P，則上述式I以及式2的關(guān)系變?yōu)?br> [0051]tan(0m_0p) = Ym/Xm …式 5
[0052]tan ( Θ c- θ p) = Yc/Xc …式 6。
[0053]因此，只要滿足式5、式6以及式3、式4就能夠計(jì)算形變量。
[0054]接著在步驟S120中，向DMD20輸出在步驟S115中計(jì)算的形變校正量，從而通過DMD20以使在照射區(qū)域內(nèi)描繪的圖標(biāo)預(yù)先變形的方式賦予對(duì)比度而輸出。
[0055]而且，在輸出形變校正量之后，處理移向步驟S105，重復(fù)執(zhí)行顯示控制處理。
[0056]此外，顯示控制處理通過斷開顯示控制部50的電源來結(jié)束處理。
[0057]通常，在利用頭燈照射路面并對(duì)照射面賦予光的對(duì)比度來顯示文字、圖標(biāo)的情況下，光源10的位置與駕駛員的視線的位置不同。因此，若文字等保持原樣顯示在路面，則駕駛員看文字等是變形的。
[0058]與此相對(duì)地，根據(jù)以上說明的車載照明裝置1，根據(jù)由視線位置取得部30取得的駕駛員的視線的位置與保存于ROM的DMD20的位置、即反射光的反射位置的差，以從駕駛員的視線位置觀察時(shí)為無形變的形狀的方式來對(duì)由DMD20反射的圖標(biāo)的顯示形狀進(jìn)行控制，因此能夠?qū)崿F(xiàn)將對(duì)駕駛員而言無形變的圖標(biāo)顯示在路面上的、頭燈的照射區(qū)域內(nèi)。
[0059]另外，除根據(jù)由視線位置取得部30取得的駕駛員的視線的位置與反射光的反射位置的差之外，還根據(jù)由傾角傳感器40取得的車輛的俯仰角，以從駕駛員的視線位置觀察時(shí)為無形變的形狀的方式來對(duì)由DMD20顯示的圖標(biāo)的形狀進(jìn)行控制，因此即便車輛的俯仰角發(fā)生變化，也能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)駕駛員而言無形變的圖標(biāo)顯示。
[0060]并且，在車輛的車廂內(nèi)的規(guī)定位置設(shè)置車廂攝像頭32，根據(jù)由該車廂攝像頭32取得的駕駛員的圖像，圖像處理部34通過圖像處理取得駕駛員的眼睛的位置。
[0061]于是，車廂攝像頭32的設(shè)置位置是預(yù)先設(shè)定的值，車廂攝像頭32的安裝位置也是預(yù)先設(shè)定的，因此能夠根據(jù)由該車廂攝像頭32取得的駕駛員的圖像取得駕駛員的視線的位置。
[0062]S卩，不受駕駛員的坐高等身體的大小的差異約束，能夠準(zhǔn)確地取得駕駛員的視線的位置。
[0063]附圖標(biāo)記說明:1…車載照明裝置(在車輛前方的燈照射區(qū)域內(nèi)顯示信息的裝置)；5…車輛；10…光源；20…數(shù)字反射鏡器件(DMD) ;30…視線位置取得部；32…車廂攝像頭；34…圖像處理部；40…傾角傳感器；50…顯示控制部。
【權(quán)利要求】
1.一種裝置，其中，具備: 頭燈用的光源，其照射車輛的前方； 顯示單元，其通過對(duì)由所述光源產(chǎn)生的光的對(duì)比度進(jìn)行控制來在基于所述照射形成的照射區(qū)域內(nèi)顯示圖標(biāo)； 視線位置取得單元，其用于取得駕駛員的視線的位置； 反射位置取得單元，其取得基于所述顯示單元的反射光的反射位置；以及顯示控制單元，其根據(jù)由所述視線位置取得單元取得的所述駕駛員的視線的位置與由所述反射位置取得單元取得的反射光的反射位置的差，控制由所述顯示單元顯示的圖標(biāo)的形狀，以便從所述駕駛員的視線位置觀察時(shí)為無形變的形狀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，具備: 俯仰角取得單元，其取得所述車輛的俯仰角， 所述顯示控制單元構(gòu)成為， 除根據(jù)由所述視線位置取得單元取得的所述駕駛員的視線的位置與所述反射位置取得單元取得的反射光的反射位置的差之外，還根據(jù)由所述俯仰角取得單元取得的所述車輛的俯仰角，控制由所述顯示單元顯示的圖標(biāo)的形狀，以便從所述駕駛員的視線位置觀察時(shí)為無形變的形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中， 所述視線位置取得單元具備圖像處理單元，該圖像處理單元根據(jù)設(shè)置于所述車輛的車廂內(nèi)的規(guī)定位置的攝像頭以及由該攝像頭取得的所述駕駛員的圖像，通過圖像處理取得所述駕駛員的眼睛的位置， 所述顯示單元是將多個(gè)微反射鏡配置為矩陣狀并通過反射或不反射由所述光源產(chǎn)生的光來對(duì)由所述光源產(chǎn)生的光的對(duì)比度進(jìn)行控制的微反射鏡器件。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中， 所述視線位置取得單元具備圖像處理單元，該圖像處理單元根據(jù)設(shè)置于所述車輛的車廂內(nèi)的規(guī)定位置的攝像頭以及由該攝像頭取得的所述駕駛員的圖像，通過圖像處理取得所述駕駛員的眼睛的位置， 所述顯示單元是將多個(gè)微反射鏡配置為矩陣狀并通過反射或不反射由所述光源產(chǎn)生的光來對(duì)由所述光源產(chǎn)生的光的對(duì)比度進(jìn)行控制的微反射鏡器件。
5.一種顯示方法，其是裝置的圖標(biāo)的顯示方法，該裝置具備: 頭燈用的光源，其照射車輛的前方；和 顯示單元，其通過對(duì)由所述光源產(chǎn)生的光的對(duì)比度進(jìn)行控制來在基于所述照射形成的視場(chǎng)中顯示圖標(biāo)， 其中， 取得所述車輛的駕駛員的視線的位置， 取得基于所述顯示單元的反射光的反射位置， 根據(jù)所述取得的所述駕駛員的視線的位置與所述取得的反射光的反射位置的差，控制由所述顯示單元顯示的圖標(biāo)的形狀，以便從所述駕駛員的視線位置觀察時(shí)為無形變的形狀。
【文檔編號(hào)】B60Q1/04GK104302513SQ201380025119
【公開日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2013年5月17日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月17日
【發(fā)明者】勝見吉昭 申請(qǐng)人:株式會(huì)社電裝