在车辆前方的灯照射区域内显示信息的装置及其方法
【专利摘要】本发明提供在车辆前方的灯照射区域内显示信息的装置及其方法。上述装置具备DMD(数字反射镜器件)，该DMD(数字反射镜器件)通过对由照射车辆的前方的头灯用的光源产生的光的对比度进行控制来在其照射区域内显示图标。另外，还具备车厢摄像头，其用于取得驾驶员的视线的位置。显示控制部根据基于DMD的反射光的反射位置与由车厢摄像头取得的驾驶员的视线的位置的差，控制由DMD显示的图标的形状，以便从驾驶员的视线位置观察时为无形变的形状。
【专利说明】在车辆前方的灯照射区域内显示信息的装置及其方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及在车辆前方的灯照射区域内显示信息的装置及其方法，特别是涉及被搭载于车辆并能够在灯对路面的照射区域内显示文字、图标等信息的装置及其方法。
【背景技术】
[0002]以往，例如公知有专利文献I所示的显示装置。在该装置中，反射式数字光偏转装置反射来自卤素灯等光源的光。通过该反射对照射光赋予对比度，从而能够在车辆前方的照射区域内显示文字、图标等。
[0003]专利文献1:专利第4059079号公报
[0004]然而，在从头灯向路面照射光的情况下，存在如下问题:光的照射位置与读取该路面信息的驾驶员的视线的位置不同，另外，车辆的俯仰角变化，由此对驾驶员而言，显示在路面上的文字、图标等发生变形。
[0005]因此，希望提供能够以对驾驶员而言不变形的方式对显示在头灯的照射面的文字、图标进行显示的车载照明装置及其照明方法。
【发明内容】
[0006]根据一个典型的例子，能够提供一种具备光源、显示单元、视线位置取得单元、反射位置取得单元、俯仰角取得单元以及显示控制单元的车载照明装置。
[0007]光源是照射车辆的前方的头灯用的光源，显示单元通过对由光源产生的光的对比度进行控制来在照射区域内显示图标。
[0008]另外，视线位置取得单元是用于取得驾驶员的视线的位置的单元，反射位置取得单元是取得基于显示单元的反射光的反射位置的单元。
[0009]显示控制单元是根据由视线位置取得单元取得的驾驶员的视线的位置与由反射位置取得单元取得的反射光的反射位置的差，控制由显示单元显示的图标的形状，以便从驾驶员的视线位置观察时为无形变的形状的单元。
[0010]根据这样的车载照明装置，能够以对驾驶员而言不发生变形的方式对显示在头灯的照射面的文字、图标进行显示。以下对其理由进行说明。
[0011]在利用头灯照射路面并对照射面赋予光的对比度来显示文字、图标的情况下，光源的位置与驾驶员的视线的位置不同。因此，若文字等保持原样地显示在路面，则驾驶员看文字等是变形的。
[0012]因此，若根据由视线位置取得单元取得的驾驶员的视线的位置与由反射位置取得单元取得显示单元产生的反射光的反射位置的差，控制由显示单元显示的图标的显示形状，以便从驾驶员的视线位置观察时为无形变的形状，则能够实现对驾驶员而言无形变的图标显示。
[0013]另外，若车辆行驶则头灯的照射面的角度因路面的倾斜等发生变化，因此显示在照射面的文字等看起来变形。因此，作为其他的例子，在上述结构中，还可以具备俯仰角取得单元，其取得车辆的俯仰角，在显示控制单元中，除根据由视线位置取得单元取得的驾驶员的视线的位置与由反射位置取得单元取得的反射光的反射位置的差之外，还根据由俯仰角取得单元取得的车辆的俯仰角，控制由显示单元显示的图标的形状，以便从驾驶员的视线位置观察时为无形变的形状。由此，即便车辆的俯仰角发生变化，也能够实现对驾驶员而言无形变的图标显示。
[0014]并且，驾驶员的视线的位置根据各驾驶员的坐高、驾驶座的位置的设定而发生变化。因此，考虑到上述情况，也可以在车辆的车厢内的规定位置设置摄像头，从而图像处理单元根据由该摄像头取得的驾驶员的图像通过图像处理来取得驾驶员的眼睛的位置。
[0015]这样一来，由于摄像头的设置位置为预先设定的值，所以能够根据由该摄像头取得的驾驶员的图像取得驾驶员的视线的位置。
[0016]另外，若显示单元是将多个微反射镜配置为矩阵状、并通过反射或不反射由光源产生的光来对由光源产生的光的对比度进行控制的微反射镜器件，则能够容易且小型地构成车载照明装置。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是示出应用本发明的车载照明装置的简要的结构的框图。
[0018]图2是示出显示控制处理的流程的流程图。
[0019]图3是示出用于计算形变校正量的驾驶员的眼睛的位置、DMD的位置以及路面上的照射面的位置关系的图。
[0020]图4是示出用于计算车辆存在俯仰方向的倾斜的情况下的形变校正量的驾驶员的视线相对于路面上的照射位置的角度、DMD的照射角度的关系的图。
【具体实施方式】
[0021]以下，使用附图对应用本发明所涉及的装置以及方法的实施方式进行说明。
[0022]此外，本发明的实施方式不受任何下述实施方式限定，只要属于本发明的技术的范围，能够采用各种方式。
[0023][第一实施方式]
[0024]根据图1对应用本发明所涉及的装置以及方法的车载照明装置I进行说明。
[0025]如图1所示，该车载照明装置I具备光源10、数字反射镜器件20 (以下也称为DMD20)、视线位置取得部30、倾角传感器40以及显示控制部50。
[0026]此外，该车载照明装置是实现“在车辆前方的灯照射区域内显示信息的装置以及该方法”的系统。
[0027]光源10是照射车辆5的前方的头灯用的光源，可以使用金属卤化灯、卤素灯或LED
坐寸ο
[0028]DMD20是用于通过对由光源10产生的光的对比度进行控制来在照射区域(照射视场)之内显示图标的装置，并被安装于头灯。
[0029]DMD20是所谓的数字反射镜器件，其将多个微反射镜配置为矩阵状，并通过利用各个微反射镜反射或不反射由光源10产生的光来对由光源10产生的光的对比度进行控制，由此能够在路面等照射区域内描绘文字、图标等。
[0030]视线位置取得部30是用于取得驾驶员的视线的位置的装置，具备车厢摄像头32与图像处理部34。
[0031]车厢摄像头32是小型的CCD摄像头等，以能够取得驾驶员的脸的图像的方式而被以规定的角度安装于车厢的前部上方的规定位置。
[0032]图像处理部34根据由车厢摄像头32取得的驾驶员的图像通过二值化、边缘检测等公知的图像处理来选取出驾驶员的眼睛。进而计算选取出的驾驶员在图像中的眼睛的位置(例如偏离图像中心的程度)。
[0033]另外，车厢摄像头32安装于车厢内的规定位置，因此车厢摄像头32距路面的高度是已知的值。并且，车厢摄像头32被以规定的角度安装，因此能够计算取得的图像中心的高度。
[0034]因此，只要通过图像处理知道驾驶员在图像中的眼睛的位置，就能够计算驾驶员的视线相对于路面的位置。
[0035]倾角传感器40是所谓的角度传感器，以能够取得车辆5的俯仰角的方式搭载于车辆5的内部。
[0036]显示控制部50具备未图示的CPU、R0M、RAM以及1/0，预先将基于DMD20的反射光的反射位置、即包括DMD20距路面的高度在内的车辆5的DMD20的安装位置保存于ROM。
[0037]在显示控制部50中，根据由视线位置取得部30取得的驾驶员的视线的位置与保存于ROM的反射位置的差，以从驾驶员的视线位置观察时为无形变的形状的方式来对由DMD20显示的图标的形状进行控制。
[0038]另外，在显示控制部50中，除根据由视线位置取得部30取得的驾驶员的视线的位置与保存于ROM的DMD20的安装位置之外，还根据由倾角传感器40取得的车辆5的俯仰角，以从驾驶员的视线位置观察时为无形变的形状的方式来对由DMD20显示的图标的形状进行控制。
[0039](显示控制处理的说明)
[0040]接下来，根据图2、图3对由显示控制部50执行的显示控制处理进行说明。对显示控制处理而言，显示控制部50的电源接通并开始处理，如图2所示，首先在步骤SlOO中，从ROM取得DMD20在车辆5的设置位置，在接着的步骤S105中，根据视线位置取得部30取得驾驶员的视线位置。
[0041]在接着的步骤SllO中，根据倾角传感器40取得车辆5的俯仰角，在接着的步骤SI 15中，计算形变校正量。
[0042]S卩，如图3所示，设驾驶员的眼睛距路面的高度为Xm，光源10的反射面的高度为Xe。
[0043]另外，将驾驶员的眼睛的位置设为与路面平行的位置的原点，并设光源10在反射面的位置为Yd，从光源10在反射面的位置至路面上的照射面的中心的距离为Yc，从驾驶员的眼睛的位置至路面上的照射面的中心的距离为Ym。
[0044]并且，设连结驾驶员的眼睛与照射面的中心的线相对于垂直方向的角度为θπ!，连结反射光与照射面的中心的线相对于垂直方向的角度为Θ C。
[0045]因此，以下的式I?式3的关系成立。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。这里，由于Xm、Xe、Yc、Yd已知，因此形变校正量只要满足下式4就能够计算。
[0049]Θ C- Θ m = O …式 4
[0050]并且，如图4所示，在车辆5沿俯仰方向倾斜时，若由倾角传感器40取得的车辆5的俯仰角为Θ P，则上述式I以及式2的关系变为
[0051]tan(0m_0p) = Ym/Xm …式 5
[0052]tan ( Θ c- θ p) = Yc/Xc …式 6。
[0053]因此，只要满足式5、式6以及式3、式4就能够计算形变量。
[0054]接着在步骤S120中，向DMD20输出在步骤S115中计算的形变校正量，从而通过DMD20以使在照射区域内描绘的图标预先变形的方式赋予对比度而输出。
[0055]而且，在输出形变校正量之后，处理移向步骤S105，重复执行显示控制处理。
[0056]此外，显示控制处理通过断开显示控制部50的电源来结束处理。
[0057]通常，在利用头灯照射路面并对照射面赋予光的对比度来显示文字、图标的情况下，光源10的位置与驾驶员的视线的位置不同。因此，若文字等保持原样显示在路面，则驾驶员看文字等是变形的。
[0058]与此相对地，根据以上说明的车载照明装置1，根据由视线位置取得部30取得的驾驶员的视线的位置与保存于ROM的DMD20的位置、即反射光的反射位置的差，以从驾驶员的视线位置观察时为无形变的形状的方式来对由DMD20反射的图标的显示形状进行控制，因此能够实现将对驾驶员而言无形变的图标显示在路面上的、头灯的照射区域内。
[0059]另外，除根据由视线位置取得部30取得的驾驶员的视线的位置与反射光的反射位置的差之外，还根据由倾角传感器40取得的车辆的俯仰角，以从驾驶员的视线位置观察时为无形变的形状的方式来对由DMD20显示的图标的形状进行控制，因此即便车辆的俯仰角发生变化，也能够实现对驾驶员而言无形变的图标显示。
[0060]并且，在车辆的车厢内的规定位置设置车厢摄像头32，根据由该车厢摄像头32取得的驾驶员的图像，图像处理部34通过图像处理取得驾驶员的眼睛的位置。
[0061]于是，车厢摄像头32的设置位置是预先设定的值，车厢摄像头32的安装位置也是预先设定的，因此能够根据由该车厢摄像头32取得的驾驶员的图像取得驾驶员的视线的位置。
[0062]S卩，不受驾驶员的坐高等身体的大小的差异约束，能够准确地取得驾驶员的视线的位置。
[0063]附图标记说明:1…车载照明装置(在车辆前方的灯照射区域内显示信息的装置)；5…车辆；10…光源；20…数字反射镜器件(DMD) ;30…视线位置取得部；32…车厢摄像头；34…图像处理部；40…倾角传感器；50…显示控制部。
【权利要求】
1.一种装置，其中，具备: 头灯用的光源，其照射车辆的前方； 显示单元，其通过对由所述光源产生的光的对比度进行控制来在基于所述照射形成的照射区域内显示图标； 视线位置取得单元，其用于取得驾驶员的视线的位置； 反射位置取得单元，其取得基于所述显示单元的反射光的反射位置；以及显示控制单元，其根据由所述视线位置取得单元取得的所述驾驶员的视线的位置与由所述反射位置取得单元取得的反射光的反射位置的差，控制由所述显示单元显示的图标的形状，以便从所述驾驶员的视线位置观察时为无形变的形状。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，具备: 俯仰角取得单元，其取得所述车辆的俯仰角， 所述显示控制单元构成为， 除根据由所述视线位置取得单元取得的所述驾驶员的视线的位置与所述反射位置取得单元取得的反射光的反射位置的差之外，还根据由所述俯仰角取得单元取得的所述车辆的俯仰角，控制由所述显示单元显示的图标的形状，以便从所述驾驶员的视线位置观察时为无形变的形状。
3.根据权利要求1所述的装置，其中， 所述视线位置取得单元具备图像处理单元，该图像处理单元根据设置于所述车辆的车厢内的规定位置的摄像头以及由该摄像头取得的所述驾驶员的图像，通过图像处理取得所述驾驶员的眼睛的位置， 所述显示单元是将多个微反射镜配置为矩阵状并通过反射或不反射由所述光源产生的光来对由所述光源产生的光的对比度进行控制的微反射镜器件。
4.根据权利要求2所述的装置，其中， 所述视线位置取得单元具备图像处理单元，该图像处理单元根据设置于所述车辆的车厢内的规定位置的摄像头以及由该摄像头取得的所述驾驶员的图像，通过图像处理取得所述驾驶员的眼睛的位置， 所述显示单元是将多个微反射镜配置为矩阵状并通过反射或不反射由所述光源产生的光来对由所述光源产生的光的对比度进行控制的微反射镜器件。
5.一种显示方法，其是装置的图标的显示方法，该装置具备: 头灯用的光源，其照射车辆的前方；和 显示单元，其通过对由所述光源产生的光的对比度进行控制来在基于所述照射形成的视场中显示图标， 其中， 取得所述车辆的驾驶员的视线的位置， 取得基于所述显示单元的反射光的反射位置， 根据所述取得的所述驾驶员的视线的位置与所述取得的反射光的反射位置的差，控制由所述显示单元显示的图标的形状，以便从所述驾驶员的视线位置观察时为无形变的形状。
【文档编号】B60Q1/04GK104302513SQ201380025119
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2013年5月17日 优先权日:2012年5月17日
【发明者】胜见吉昭 申请人:株式会社电装