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CN110450703B - 图像投影装置和图像投影方法 - Google Patents

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CN110450703B CN201910752090.2A CN201910752090A CN110450703B CN 110450703 B CN110450703 B CN 110450703B CN 201910752090 A CN201910752090 A CN 201910752090A CN 110450703 B CN110450703 B CN 110450703B
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Abstract

本发明能够基于关于车辆的信息，将信息投影到路面等上进行显示。一种用于投影图像的车辆用的图像投影装置，包括：能够取得关于车辆的信息的取得部；和能够根据关于车辆的所述信息将表示车辆的行进方向的图像投影到路面上的图像投影部，所述图像投影部所投影的表示车辆的行进方向的图像的投影状态包括下述状态：在检测到转向角变更后，即使所述车辆行进，也以表示车辆的行进方向的图像的至少一部分停留在路面上的规定位置的方式，投影表示车辆的行进方向的图像的所述一部分。

Description

图像投影装置和图像投影方法
技术领域
本发明涉及图像投影装置和图像投影方法。
背景技术
作为用于将期望的影像放大投影的装置，以投影仪为代表的影像投影装置已在广泛的领域被付诸使用，近年来更是作为用于个人计算机和便携式电话的显示装置被广为利用。
关于这样的影像投影装置，尤其是与车辆上的使用相关的现有技术，已知有如下技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平8-43781号公报
专利文献2：日本特开2004-136838号公报
专利文献3：日本特开2010-26759号公报
专利文献4：日本特开2012-247369号公报
专利文献5：日本特开2014-153868号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
即，上述专利文献1公开了一种投影型显示装置，在作为外部光源的车辆的前灯之前，配置不内置光源的、便携性优异的LCD投影仪，由此将前灯作为外部光源使用。而专利文献2为了解决其技术问题，实现了将投影仪预先组装到前灯之前、车辆之中的第一状态，和使投影仪或前灯移动而使来自前灯的光束直接照射到车辆外部的第二状态，进而还给出了在道路上显示图像的实施方式。
另外，专利文献3公开了一种技术，作为车辆的驾驶辅助装置，为了在判定为脱离行车线时有效地提醒自车的驾驶员的注意，而在车辆前方的路上，利用安装在车辆前方的前灯部分上的照射单元(激光器)显示用于促使注意的信息。
此外，根据专利文献4公开了这样的技术，在车辆的前头部分安装作为投影单元的投影仪，基于由导航系统搜索出的路线信息，将用于向岔路方向引导的路线引导图像伴随投影角度的设定投影到车辆前方的路面上。另外，根据专利文献5还公开了这样一种车辆驾驶辅助装置，通过将由目标标记和跟踪线构成的描绘图案基于自车的行驶状态投影到车辆前方的路面上，而使得自车的行驶目的地能够识别，由此能够进行合适的驾驶。
不过，上述的现有技术未必都是基于自车的行驶状态等有效地显示必要信息的技术。
于是，本发明鉴于上述现有技术的问题而实现，其目的在于提供一种影像投影装置，其能够根据关于车辆的信息——例如自车(以汽车等为代表的移动体)的行驶状态等，将信息投影到路面上或墙壁面上、自车上等(以下称为路面等)来进行显示。
解决问题的技术手段
为了解决上述问题，例如使用权利要求书中记载的方案。本申请包括多个解决上述问题的技术手段，举一例如下，一种投影影像的影像投影装置，其包括：取得关于车辆的信息的取得部；和基于上述取得部取得的上述信息投影上述影像的影像投影部。
发明效果
根据本发明，可提供一种能够根据关于车辆的信息而将信息投影到路面等来进行显示的影像投影装置。
附图说明
图1是装载了本发明之一实施方式的影像投影装置而在路面等上投影影像的车辆的从前方观察的立体图。
图2是装载了本发明之一实施方式的影像投影装置而在路面等上投影影像的车辆的从后方观察的立体图。
图3是表示构成上述影像投影装置的配光控制ECU的整体结构的图。
图4是表示上述配光控制ECU及其周边要素的更详细的结构例的框图。
图5是表示本发明之一实施方式的影像投影装置的结构之一例的图。
图6是包含上述投影器的像面在内的光线图。
图7是表示根据与车辆信息的关系而从上述投影器投影到路面上的各种影像的具体例的图。
图8是表示根据与车辆信息的关系而从上述投影器投影到路面上的各种影像的具体例的图。
图9是表示根据与车辆信息的关系而从上述投影器投影到路面上的各种影像的具体例的图。
图10是表示根据与车辆信息的关系而从上述投影器投影到路面上的各种影像的具体例的图。
图11是表示根据与车辆信息的关系而从上述投影器投影到路面上的各种影像的具体例的图。
图12是表示根据与车辆信息的关系而从上述投影器投影到路面上的各种影像的具体例的图。
图13是表示根据与车辆信息的关系而从上述投影器投影到路面上的各种影像的具体例的图。
图14是表示根据与车辆信息的关系而从上述投影器投影到路面上的各种影像的具体例的图。
图15是表示根据与车辆信息的关系而从上述投影器投影到路面上的各种影像的具体例的图。
图16是表示根据与车辆信息的关系而从上述投影器投影到路面上的各种影像的具体例的图。
图17是表示根据与车辆信息的关系而从上述投影器投影到路面上的各种影像的具体例的图。
图18是表示根据与车辆信息的关系而从上述投影器投影到路面上的各种影像的具体例的图。
图19是表示根据与车辆信息的关系而从上述投影器投影到路面上的各种影像的具体例的图。
图20是表示根据与车辆信息的关系而从上述投影器投影到路面上的另一实施例的影像的具体例的图。
图21是表示根据与车辆信息的关系而从上述投影器投影到路面上的另一实施例的影像的具体例的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明实施方式的详细内容进行说明。
<影像投影装置的配置>
首先，在图1中的(A)和(B)中，作为装载有本发明之一实施方式的影像投影装置的自车之一例表示了乘用车10，如这些图所示，在该乘用车10的主体的前方设置有左右一对前灯11。其中，在图1的(A)之例中，在该一对前灯11的内部装有作为发光体的灯(lamp)，不过此处未详细图示。另外，在图1的(A)之例中，在乘用车10中，以下详述的影像投影装置是左右一对地被装载的。并且，来自该影像投影装置的影像光例如透过透明的窗部投影到自车的前方。其中，本例中，投影到路面等上的影像用于对步行于自车附近的步行者显示当前或之后的行进方向，由此更高地确保安全性。
图1的(B)表示了在车体的前端部仅装载有1台影像投影装置的例子，在这种情况下，来自影像投影装置的影像光例如透过设置于车体前端部的透明的窗部12投影到自车的前方。
接着，图2的(A)和(B)表示了装载有本发明之一实施方式的影像投影装置的上述乘用车10的后方，如这些图所示，在车体的后方设置有红色的尾灯13、13’。其中，在该图2的(A)之例中，在该尾灯13、13’的内部装有作为发光体的灯，不过此处同样未详细图示。另外，在图2的(A)之例中，影像投影装置是左右一对地被装载的，来自该影像投影装置的影像光例如透过透明的窗部投影到自车的后方。
另外，图2的(B)表示了将影像投影装置例如装载到车体的车顶附近等的例子。在该图2的(B)之例中，与上述图1的(B)同样，透过设置于车体后端的透明的窗部，将影像光投影到自车的后方。
其中，以上对在自车的前后装载了1台或多台(一对)影像投影装置的例子进行了说明，但本发明并不限定于此，也可以例如将影像投影装置装载于自车的前后以外的部位(例如侧视镜部分、车顶之上或车体的侧面、底面等)。另外，也可以将影像投影装置一体地组装到前灯或尾灯的内部。即，在本发明中，只要能够利用该影像投影装置将期望的影像投影到路面等上即可。另外，在将影像投影装置一体地组装到前灯或尾灯的内部的情况下，能够将前灯或尾灯的光源用作投影用的光源。
<配光控制ECU的结构>
接着，图3表示装载在上述乘用车10内的电子控制单元(配光控制ECU)的结构之一例。根据该图可知，该配光控制ECU40包括CPU(中央处理器)41，作为存储单元的RAM42和ROM43，以及输入输出装置(I/O单元)44。而且，来自以下各种信息取得部或通信部的信息经由上述I/O单元44输入到该配光控制ECU，对上述的前灯11的驱动和影像投影装置500的影像投影进行控制。
其中，此处，作为上述来自各种信息取得部的信息，例如包括表示自车的行驶速度的速度信号、表示发动机的状态(ON/OFF)的信号，表示排挡的位置的排挡信息，对周围的驾驶员告知存在危险的危险警告信号，表示方向盘的转向角度的方向盘转向信号，表示转弯信号(或也称为“转向灯”)的有无或表示左右的转向灯哪一个点亮/闪烁中的转弯信号，以及表示上述各种的灯的点亮/闪烁状态的指示灯信息。
另外，作为上述来自各种信息取得部的信息，还例如包括来自检测车外部的光的外部光传感器的信息(照度信号、色度信号等)，来自安装于车上的摄像机的影像信息，来自检测自车与周边——自车的前方等——行驶的车辆以及其他对象物之间的距离等的距离传感器的信号，以及来自检测夜间的车的外部状况的红外线传感器的信号等。
此外，上述来自通信部的信息例如包括用于推算自车位置的GPS(GlobalPositioning System，全球定位系统)信号，来自进行路线引导等的导航装置的信息也就是所谓的导航信息，以及在自车与其他车辆之间进行的车车间通信和在道路与车之间进行的路车间通信的信息等。
图4表示上述配光控制ECU40及其周边要素的更详细的结构。即，图4中，来自方向指示器传感器51、方向盘转向角传感器52、换挡位置传感器53、车速传感器54、加速器操作传感器55、刹车操作传感器56、照度传感器57、色度传感器58、发动机启动传感器59和危险警告灯传感器60的信号，被输入到上述配光控制ECU40。进而，来自摄像机61的信号经由图像处理部62输入到ECU40，而来自GPS信号接收部63和地图信息输出部64的信号经由运算部65输入到ECU40。
另外，来自上述配光控制ECU40的控制信号和来自投影信号输出部110的信号(要投影到路面等上的影像信号)通过控制部120输入到构成上述影像投影装置的投影器100，由此执行以下说明的影像在路面等上的投影。
而且，对上述配光控制ECU40还输入来自前灯传感器66以及高/低传感器67的信号。
<影像投影装置>
接着，对包括上述图4所示的投影器100、投影信号输出部110和控制部120的影像投影装置500的更详细的结构之一例，以下参照图5进行详细说明。
投影光学系统501是向路面等投影影像的光学系统，包括透镜和/或反射镜。显示元件502是对透射的光或反射的光进行调制而生成影像的元件，例如使用透射型液晶面板、反射型液晶面板、DMD(Digital Micromirror Device：注册商标)面板等。显示元件驱动部503对显示元件502发送驱动信号，使显示元件502产生影像。光源505产生影像投影用的光，使用高压水银灯、氙灯、LED光源、激光光源等。电源506对光源505供给电力。而且，电源506还对其它各部分别供给必要的电力。照明光学系统504使光源505产生的光会聚，并使其进一步均匀化而照射到显示元件502上。冷却部515根据需要通过风冷方式或液冷方式对光源505、电源506或显示元件502等会成为高温状态的各部位进行冷却。操作输入部507是操作按钮或遥控器信号的接收部，输入来自用户的操作信号。
影像信号输入部531与外部的影像输出装置连接而输入影像数据。声音信号输入部533与外部的声音输出装置连接而输入声音数据。声音输出部540能够基于输入到声音信号输入部533的声音数据进行声音输出。另外，声音输出部540也可以输出内置的操作音或错误报警音。通信部532例如与外部的信息处理装置连接，输入输出各种控制信号。
非易失性存储器508存储投影仪功能所使用的各种数据。存储于非易失性存储器508中的数据还包括用于投影到路上的预先准备好的图像数据和影像数据等。存储器509存储要投影的影像数据和装置各部分的控制参数等。控制部510控制所连接的各部分的动作。
图像调整部560对通过影像信号输入部531输入的影像数据和存储于非易失性存储器508中的图像数据或影像数据进行图像处理。作为该图像处理，例如有进行图像的放大、缩小、变形等的缩放处理，对亮度进行变更的亮度调整处理，对图像的对比度曲线进行变更的对比度调整处理，将图像分解成光的成分并按每种成分变更权重的Retinex处理(视网膜皮层处理)等。
存储部570记录影像、图像、声音和各种数据等。例如，可以在产品出厂时预先记录影像、图像、声音和各种数据等，也可以记录经由通信部532从外部设备或外部的服务器等取得的影像、图像、声音和各种数据等。记录在存储部570中的影像、图像、各种数据等，可以通过显示元件502和投影光学系统501作为投影影像输出。记录在存储部570中的声音可以通过声音输出部540作为声音输出。
如以上说明，能够使影像投影装置500实现各种功能。但是，影像投影装置500并不一定需要上述结构的全部。只要具有投影影像的功能即可，可为任意结构。
图6是包含像面在内的投影器的光线图。图中，从未图示的由LED等构成的光源出射并透过影像显示元件的影像光，通过滤光片等并在各种透镜系统中受到折射作用，进而根据结构受到反射作用之后，被投影到像面8(路面等)上。
像这样，在上述的影像投影装置500中，相对于700mm的投影距离，投影像的范围的长边的长度为10061-542＝9519≈9520mm，所以投影比为700/9520≈0.07，实现了前所未有的大幅的广角化。
其中，上文对1台影像投影装置500及其投影光学系统进行了叙述，但如上所述，本发明也可以将1台或多台(一对)投影器装载于车辆(或与前灯、尾灯一体组装)，将期望的影像投影到路面等上。此时，特别是如上述图1的(A)和图2的(A)所示，在利用多台(一对)影像投影装置的情况下，可以从各影像投影装置将相同的影像投影到路面等上(在这种情况下，在图5的显示元件502上显示相同的影像)，或者也可以从左右的影像投影装置投影不同的影像而在路面等上合成(在这种情况下，在图5的显示元件502上显示将期望的影像左右分割而得到的影像)。
另外，上文中，作为将影像投影到路面等上的影像投影装置，对使用了透射型的液晶影像显示元件的结构进行了说明，但本发明并不限定于此，作为该影像投影装置也能够使用其他的各种影像投影装置，例如DLP(数字光处理)装置等由微镜构成的反射型的影像投影装置、能够将来自可进行光调制的面状的发光二极管的影像光经由投影光学系统进行投影的影像投影装置等。即，本发明中只要能够利用该影像投影装置将期望的影像投影到路面等上即可。
<投影到路面等的投影影像>
接着，以下参照图7～19要进行详细说明的是，作为一例如上所述将以上详细说明过的影像投影装置装载在车体的前方和/或后方，并由此根据与车辆信息的关系而投影到路面等上的各种影像的具体例。
图7表示的是，在驾驶车辆10时进行右转弯/左转弯而使方向指示器(转向灯、或者也叫转弯信号)点亮/闪烁的情况下，在车辆前方的路面上投影箭头的方案。在这种情况下，基于来自上述图4所示的方向指示器传感器51的信号，影像投影装置将表示自车的行进方向的影像即箭头200投影到车辆前方的路面上(图7的(A))。与此同时，影像投影装置还基于从车速传感器54输入的自车的行驶速度、以及从方向盘转向角传感器52输入的方向盘的转向角，使投影到该车辆前方的路面上的箭头200闪烁(图7(B))。其中，此时可以与转弯信号的闪烁连动(同步地或交替地)，或者也能够使该箭头200闪烁的周期可变，根据所输入的行驶速度和方向盘的转向角设定该闪烁周期。
根据该投影到路面等上的投影影像，对存在于周围的他车的驾驶员和步行者不仅显示自车的行进方向，而且通过基于自车的驾驶信息(在这种情况下为车速和方向盘转向角)设定显示方法(在这种情况下为闪烁和闪烁周期)，能够更可靠地对周围的驾驶员和步行者进行提示(警告)，能够确保高安全性。此时，在像图1的(A)、图2的(A)的例子那样组装一对影像投影装置的情况下，通过显示由各自的投影影像拼合得到的大的影像，能够进一步提高安全性，并且也能够分别对不同的对象显示不同的投影影像和信息。其中，实施例中用箭头进行了说明，但并不限定于此，也可以为表示方向的形状、字符信息等。另外，实施例中表示了将要显示的标记本身投影的例子，但也可以投影除去标记后的周围部分来显示反转的标记。
而且，也可以如图8所示，根据驾驶员的方向盘操作改变箭头的弯曲状态。即，例如在驾驶员实际进行方向盘操作之前，使表示车辆的行进方向的箭头为直线箭头210(图8的(A))，在实际进行了方向盘操作时使箭头为与转向角相应的曲线箭头200(图8(B))，由此能够更可靠地对周围的驾驶员和步行者提示车辆的驾驶信息。
而且，也能够在上述图中，替代上述的箭头，使其显示内容例如为告知危险的标记230(参照以下的图15的(A))或由曲线构成的驶入轨迹220(参照以下的图12的(B))，并进而改变其显示位置(例如根据行驶速度显示在离开距离的位置，或在转向方向上发生了移动的位置)进行显示。并且，也能够在进行右转弯/左转弯而使转向灯点亮/闪烁的情况下，使与转弯信号同色的箭头200点亮/闪烁，或者按照右转弯/左转弯而改变标记(箭头200)的显示位置(靠近左侧或右侧)。而且，也能够检测转向灯有无点亮/闪烁，与方向盘连动着，在转向灯点亮/闪烁的情况下利用上述箭头200进行右转弯/左转弯的显示。
图9表示驶入车库时操作方向盘的情况下的显示示例，在自车10的后方显示表示行进方向的箭头200，同时显示用于表示自车10的行进范围的矩形的框220。其中，在这种情况下，也可以仅显示箭头200或仅显示矩形的框220，也可以替代箭头根据转向角显示告知危险的标记230(参照以下的图15的(A))等。
根据该投影到路面等上的投影影像，特别是在驶入车库时能够对周围的驾驶员和步行者更可靠地进行提示(警告)，能够确保高安全性。
接着，图10表示的示例是，与上述同样，在进行右转弯/左转弯而使转向灯点亮/闪烁的情况下，与GPS和导航连动，根据自车至交叉路口的距离，变更自车与显示标记(箭头200)的位置之间的距离。在本例中，在自车10至交叉路口的距离远的情况下，将标记(箭头200)显示得较远，随着靠近交叉路口而使其显示位置靠近自车10，即根据自车至交叉路口的距离设定显示位置。
另外，在上述的例子中，也能够根据到达交叉路口的距离而改变标记(箭头200)的颜色和形状。例如，如图11(A)～(C)所示，能够根据到达交叉路口的距离，逐渐增大标记(箭头200)的尺寸(更具体来说，“L”字形状的右转弯/左转弯用的箭头200)，或者将标记(箭头200)的颜色以
Figure BDA0002167542500000101
的方式变化。另外，也能够使标记(箭头200)显示得较大/闪烁。
根据该投影到路面等上的投影影像，能够使周围的驾驶员和步行者容易识别自车的行进方向，另外对于自车的驾驶员也能够使其容易识别自车在交叉路口处要驶入的路线，能够确保更高的安全性。
另外，特别是在多个车辆并排行驶在比较宽的车道上的情况下，可以如图12的(A)所示，将标记(直线箭头)210以也会落到相邻的行车线的路面上的方式显示，或者如图12的(B)所示，替代该箭头，显示表示轨迹的由倾斜着弯曲的多条(本例为2条)平行的直线、或曲线构成的驶入轨迹220。在这些情况下，特别是在变更行车线时，对于在相邻的行车线行驶的后续车的驾驶员也能够使其更可靠地识别(警告)自车的行进方向，能够确保高安全性。另外，此时，在伴随行车线的变更使转向灯点亮/闪烁的情况下，由于转向灯的点亮/闪烁时间比左右转弯时短，所以可预料到来不及进行上述的投影显示、或者投影时间过短的情况，但在该情况下，能够将进行投影显示前的处理方法简化(例如减少步骤数等)来缩短时间差，或者通过使投影显示持续规定时间以上(即使关闭转向灯在规定时间内也不关闭投影显示)来应对较短的投影时间。或者，考虑到弄错转向灯的指示操作的情况，在没有使转向灯点亮/闪烁规定时间以上的情况下，可以不进行投影显示。
接着，以下说明的是，使用了由上述图4中也表示了的摄像机61拍摄并经图像处理部62输入到配光控制ECU40中的影像信号而生成的投影到路面等上的投影影像。
如图13所示，在自车10上，利用该摄像机61拍摄作为驾驶员的死角的侧面区域(图中为车的左侧面的斜线部所示的区域)，然后，在该死角区域中的相邻行车线上检测到后方行驶的他车10’的情况下，自车10的ECU40将在该自车的后方行驶的他车10’的影像300，代替上述的箭头等标记投影到行进方向前方的路面等上。
根据这样的影像300的显示，驾驶中的驾驶员能够可靠地识别(意识到)通常难以意识到的在后方行驶的他车10’，所以尤其是能够有助于行车线变更时的安全驾驶。
另外，如图14所示，在泊车状态的自车10出发的情况下，向着该自车要出发的方向，将自车的影像310投影到路面等上，由此能够更可靠地提示(警告)周围的驾驶员和步行者，确保高安全性。
此外，如图15所示，在自车10后退的情况下和与危险警告连动地提醒注意的情况下，可以将告知危险的标记230投影到车辆后方的路面等上(图15的(A))，或者将“后退中”的字符240投影到车辆前后的路面等上(图15的(B))。根据该影像的投影，特别是在泊车时能够对周围的驾驶员和步行者更可靠地进行提示(警告)，确保高安全性。
另外，如图16所示，在为了泊车而使自车10后退(倒车)等情况下，能够根据方向盘的操作在该自车想要泊车的位置投影显示表示用于泊车的空间的标记250(例如，矩形的红色的面等)。
而且，在隧道、高速道路上行驶时和在一般道路上行驶时等，也能够改变其显示内容。例如，如图17所示，由于驾驶员的注视点随行驶速度变化，所以将直线箭头210投影到根据自车10的行驶速度设定的投影距离处。例如，在低速时投影到近距离(图17的(A))，在中速时投影到中距离(图17的(B))，而在高速时投影到远距离(图17的(C))。
而且，如图18所示，由于驾驶员的视野角根据行驶速度变化(例如时速40km时为100度、时速100km时为40度——越快则越窄)，因为可以设定成，低速时因为视野角的范围是广角(图18的(A)的斜线部260)所以与之匹配地进行广角显示，高速时视野角的范围是窄角(图18的(B)的斜线部270)所以与之匹配地进行显示。
另外，特别是在隧道内行驶时，能够显示与在高速道路和一般道路上行驶时不同的显示内容。例如如图19所示，可以考虑这样的方式，在隧道内可以根据周围光的明亮度的急剧变化或小灯(small light)的点亮而同步地变更(改变颜色)显示内容(本例中为直线箭头210的颜色)，或者在隧道内可以根据隧道内照明而有意识地将标记(箭头210)的不容易看清的颜色较强地照射。
其中，在这种情况下，可以利用来自上述照度传感器57或色度传感器58的信号，由上述配光控制ECU40适当设定作为显示内容的直线箭头210的颜色。另外，在隧道内行驶时，在驾驶员没有打灯的情况下，也能够检测外部光变化或隧道内的照明光来进行模式的切换(具体来说，将灯切换为点亮)。而且，在高速道路的隧道内行驶时，通过还利用来自车速传感器54的信号，能够检测一定时间的平均行驶速度，在考虑该平均行驶速度的同时根据车辆的驾驶信息投影最适合的显示内容。更具体来说，根据一定时间的平均行驶速度来识别到正在高速道路上行驶。隧道行驶时的显示方法例如可以与傍晚/夜间的显示状态相同。另外，即使是正在高速道路上行驶，在交通堵塞时也会回到一般道路模式，所以可以考虑与导航装置连动，或者设置用于确认已从高速道路驶出的步骤。
另外，以上对本发明的各种实施例进行了说明，但是本发明并不限定于上述的实施例，还包括各种变形例。例如，上述的实施例为了容易理解地说明本发明而详细说明了系统整体，但并不限定于包括说明的全部结构。另外，可将某实施例的结构的一部分置换为其它的实施例的结构，还能够在某实施例的结构上增加其它实施例的结构。另外，能够对各实施例结构的一部分追加、删除、置换其它的结构。
另外，上述的各结构、功能、处理部、处理单元等，它们的一部分或全部例如可以通过集成电路设计等而用硬件实现。此外，上述的各结构、功能，也可以通过处理器解释和执行实现各功能的程序以软件实现。实现各功能的程序、表、文件等信息，可存储在存储器、硬盘、SSD(Solid State Drive，固态硬盘)等记录装置中，或者IC卡、SD卡、DVD等记录介质中。
此外，对于包含以上说明的各种实施例的本发明的内容，概括如下。
(1)在进行右转弯/左转弯而使转向灯点亮/闪烁的情况下，根据速度/转向角改变闪烁周期。
(2)在进行右转弯/左转弯而转动方向盘的情况下，根据转向角改变显示内容/显示位置(例如，转向灯启动时为斜标记，转向角变大时变为L字标记)。
(3)在进行驶入车库、泊车而转动方向盘的情况下，根据转向角/排挡来显示行进范围/变更箭头。
(4)在进行右转弯/左转弯而使转向灯点亮/闪烁的情况下，使投影影像与转弯信号的点亮/闪烁连动(同步或交替)。
(5)在进行右转弯/左转弯而使转向灯点亮/闪烁的情况下，进行与转弯信号同色的点亮/闪烁。
(6)在进行右转弯/左转弯而使转向灯点亮/闪烁的情况下，根据右转弯/左转弯改变标记的显示位置。
(7)在进行右转弯/左转弯而转动了方向盘的情况下，检测转向灯有无点亮/闪烁，在转向灯点亮/闪烁的情况下进行表示右转弯/左转弯的显示(即，与转向灯和/或方向盘连动)。
(8)在进行右转弯/左转弯而使转向灯点亮/闪烁的情况下，与GPS和导航连动，根据到达交叉路口的距离变更标记的显示距离(例如，在到达交叉路口的距离远的情况下显示得远离自车，随着靠近交叉路口使显示靠近自车)。
(9)在进行右转弯/左转弯而使转向灯点亮/闪烁的情况下，根据到达交叉路口的距离改变标记的颜色和形状(例如，
Figure BDA0002167542500000131
或者逐渐使尺寸变大)。
(10)在进行右转弯/左转弯而使转向灯点亮/闪烁的情况下，使右转弯/左转弯用箭头(例如L字)变大得显示/闪烁。
(11)在进行行车线变更而使转向灯点亮/闪烁的情况下，不将箭头显示成给人右转弯/左转弯印象的L字，而是斜着显示直线箭头。
(12)在进行行车线变更而使转向灯点亮/闪烁的情况下，通过在左右斜前方显示标记来以后续车辆能够看到的方式进行显示。
(13)在进行行车线变更而使转向灯点亮/闪烁的情况下，通过不是显示箭头而是显示车的轨迹来使自车要驶入的场所明确化。
(14)在进行行车线变更而使转向灯点亮/闪烁的情况下，投影由摄像机拍摄到的想要变更到的行车线上的图像(例如，作为驾驶员的死角的侧面的图像等)。
(15)在进行行车线变更而使转向灯点亮/闪烁的情况下，由于转向灯的点亮/闪烁时间比左右转弯时短，所以有可能来不及进行投影显示或者投影时间过短，因此需要简化进行投影显示前的处理方法来缩短时间差，或者使投影显示持续规定时间以上。
(16)考虑到弄错转向灯的指示操作的情况，例如若不使转向灯点亮/闪烁至规定时间以后则不进行投影显示。
(17)在进行驶入车库、泊车而转动方向盘的情况下，检测任意时间的平均行驶速度，根据检测结果不进行右转弯/左转弯的L字显示(即，与进行右转弯/左转弯而减速的情况区分开)。
(18)在进行驶入车库、泊车而转动方向盘的情况下，显示警告(例如在前后左右任意处或者全部)。
(19)在进行驶入车库、泊车而转动方向盘的情况下，与危险警告连动地进行提醒注意的显示。
(20)在进行驶入车库、泊车而转动方向盘的情况下，进行提醒周边步行者等的注意的显示(主要是倒车时等)。
(21)在进行驶入车库、泊车而转动方向盘的情况下，用红色等使泊车区域点亮/闪烁显示(泊车模式)。
(22)在隧道、高速道路上行驶时与在一般道路上行驶时，改变显示内容。分别根据速度改变标记的投影距离。
(23)在隧道、高速道路上行驶时与在一般道路上行驶时，改变显示内容。由于驾驶员的视野角随行驶速度变化，所以低速时广角显示，高速时窄角显示。
(24)在隧道、高速道路上行驶时与在一般道路上行驶时，改变显示内容。在隧道中与小灯的点亮同步地变更显示内容(改变颜色)。另外，在驾驶员没有打灯的情况下检测外部光变化或隧道内照明来识别正行驶于隧道内。根据一定时间的平均行驶速度来识别正行驶在高速道路上。隧道行驶时的显示方法例如可以与傍晚/夜间的显示状态相同。另外，即使是正在高速道路上行驶，在交通堵塞时也会回到一般道路模式，所以与导航装置连动，或者设置用于确认已从高速道路驶出的步骤。
(25)在隧道内的行驶中，将在隧道内照明下不容易看清的颜色有意识地较强地照射。或者照射容易看清的颜色。
另外，与上述(5)相关地：
(26)在基于影像源输入的显示模式与行驶时等的显示模式下改变光源OFF的时刻(例如，行驶时等的显示模式下根据驾驶状况切换影像投影装置的ON/OFF，在基于影像源输入的显示模式下使影像投影装置始终为ON)。在基于影像源输入的显示模式下使前灯为OFF、影像投影装置为ON。而在行驶时等的显示模式下使前灯和影像投影装置都为ON。
(27)在必要时使影像投影装置的光源为ON，此外为OFF。
(28)即使发动机OFF时光源也能够为ON。或者发动机OFF时不启动影像投影装置。
(29)发动机OFF时对功能进行限制(例如，使安全性和警告为ON，此外(例如基于影像源输入的显示)不进行等)。
(30)发动机OFF时使光源的电力处于节能模式。
<投影影像与车的行为>
进而，在车辆和投影影像各自移动的情况下，看到投影影像的人(例如，步行者或对方车的驾驶员等其他人)的注意会分散，因此，变得难以辨识到投影影像。
更具体地说，例如在交叉路口，在自车想要右转弯或左转弯但交通信号为红灯而暂时停止的情况下，例如将包含箭头等的表示自车前进方向的影像投影到自车的前方(交叉路口)的路面上。此时，出于提醒看到投影影像的其他人(例如，步行者或对方车的驾驶员等其他人)之注意的目的，显示箭头等表示自车前进方向的影像是较为有效的。
但是，在这种情况下，伴随车辆的出发，投影影像也同时移动，即车辆和投影影像两者发生移动的情况下，看到投影影像的其他人有时反而会产生混乱而无法实现本来的目的。于是，在本另一实施例中，配合自车的行为适当切换投影影像的路面上的投影位置的静/动。
更具体的实施例用图20和21表示。首先，图20表示自车10在交叉路口停车的样子，在这种情况下，在自车前方的路面上投影表示自车前进方向的影像。其中，本例中，如根据图20的(A)～(C)可知的那样，出于进一步提醒步行者和相向车辆的驾驶员注意自车的行进方向之目的，显示表示自车的行进方向(本例中为右转弯)的箭头200，并且为了提高从远方和死角观察的可辨识性而显示成动态图像(例如使箭头200闪烁)。其中，此时，自车在紧靠交叉路口处停止，所以路面上的影像的投影位置是静止的。另外，该动态图像的箭头200优选使用在路面上也容易识别的颜色的光(例如红色)绘制。
图21表示自车10在交叉路口启动而驶入并通过交叉路口内时的样子。在这种情况下，投影到自车前方的路面上的箭头200的位置，静止在初始的显示位置上。即，在这种情况下，如根据图20的(A)～(C)可知的那样，自车10沿着投影到路面上的箭头200移动，以自车10犹如踩在箭头200上行驶那样进行箭头200的显示。其中，在这些图20和21中，为了简化图示而省略了步行者和相向车辆、以及人行横道等。
另外，本实施例中，在上述图3和图4所示的配光控制ECU40及其周边要素的详情中，配光控制ECU40例如导入来自方向盘转向角传感器52、车速传感器54、加速器操作传感器55等的信号，基于这些信号掌握自车10的行为，同时计算自车10的当前位置。另一方面，关于投影到自车前方的路面上的箭头200，能够进行用于修正该箭头的运算以使其按照位置保持静止的方式显示。接着，利用显示元件驱动部503变更图5所示的显示元件502上产生的影像来进行投影，由此，箭头200仿佛保持静止，能够实现自车10沿着该箭头移动那样的显示。
即，尤其是在自车10于交叉路口等停止，并利用箭头200等显示了其行进方向之后，以使得该箭头200的显示位置不与自车10的移动连动，其显示位置尽可能不变动的方式，根据车速脉冲和方向盘的转向角等掌握自车10的位置，进行用于留在初始显示位置的必要的修正，从而能够使影像的显示位置不与车辆的移动连动而是变成固定化(即，能够固定/移动影像在路上的显示位置)。其中，此处，作为固定化的触发，为自车10从停止状态变为行驶状态的情况，开始打方向盘的情况(检测到规定的转向角的情况)，或者它们的组合。另外，在不对显示元件502上产生的影像进行必要的修正的情况下，影像的显示位置将会与车辆的移动连动。像这样，配光控制ECU40根据来自各种传感器等的信号掌握自车10的行为，并决定影像在路上的显示位置的固定/移动。
如上所述，可以配合自车的行为切换投影到路面上的影像的静/动，更具体地说，在自车停止时使投影影像活动(箭头200的动态图像)，由此提醒其他人(步行者或对方车的驾驶员等)的注意。反之，在自车移动(行驶)的情况下，通过使投影影像静止(路面上的投影位置也固定)来使注意力移到自车上，能够避免注意力分散，提高安全性。
以上详述的实施例中，特别是对自车在交叉路口处想要右转弯或左转弯时的自车的移动方向的显示进行了详细叙述，但在其他情况下也能够同样地实施。作为其一例，例如在如上述图9所示地驶入车库时操作了方向盘的情况下的显示中，也能够同样地适用。其中，在这种情况下，在自车10的后方显示表示行进方向的箭头200，同时显示用于表示自车10的行进范围的矩形的框220，对于该箭头200通过与上述实施例同样地利用动态图像进行显示，能够更可靠地提示(警告)周围的驾驶员和步行者，确保更高的安全性。而且，此时也是同样地，即使自车向后方移动，也使投影到后方的路面上的包含箭头200的显示的位置表示在初始的位置上(固定化)。
由此，与上述实施例同样，通过将箭头200作为动态图像显示，能够更可靠地提醒周围的驾驶员和步行者注意，并且能够避免车辆实际上后退时的影像与自车之间的混乱从而确保更高的安全性。
进而，例如上述图15也表示了的那样，在自车10后退的情况下和与危险警告连动地提醒注意的情况下，对于要投影到车辆后方的路面等上的告知危险的标记230(图15的(A))，或者要投影到车辆前后的路面等上的“后退中”的字符240(图15的(B))等，也将它们作为动态图像显示，由此能更可靠地提醒周围的驾驶员和步行者的注意。但是，在这些情况下，特别是在图15的(A)的情况下，在车辆出发时，告知危险的标记230的显示已经不再需要，不进行其显示。另外，在图15的(B)所示的“后退中”的字符240的显示的情况下，可以与后退中的车辆的移动一起使该字符240的显示移动，或者也可以替代之，与上述实施例同样固定其显示位置。根据该影像的显示，特别是在泊车时能够对周围的驾驶员和步行者更可靠地进行提示(警告)，能够确保高安全性。即，在上述实施例中，作为表示车辆的行进方向的显示主要用箭头进行了说明，但本发明并不限定于此，也可以为其他表示方向的形状、字符信息等。
附图标记说明
10…自车(乘用车)，10’…他车，11…前灯，12…窗部，13、13’…尾灯，40…配光控制ECU，51…方向指示器传感器，52…方向盘转向角传感器，53…换挡位置传感器，54…车速传感器，55…加速器操作传感器，56…刹车操作传感器，57…照度传感器，58…色度传感器，59…发动机启动传感器，60…危险警告灯传感器，61…摄像机，62…图像处理部，63…GPS信号接收部，64…地图信息输出部，66…前灯传感器，67…高/低传感器，100…投影器，110…投影信号输出部，120…控制部，500…影像投影装置，501…投影光学系统，502…显示元件，503…显示元件驱动部，504…照明光学系统，505…光源，531…影像信号输入部，533…声音信号输入部，532…通信部。

Claims (36)

1.一种用于投影图像的车辆用的图像投影装置，其特征在于，包括：
作为关于车辆的信息能够取得基于装载在所述车辆上的传感器的信号的取得部；和
能够根据所述信号将表示所述车辆的行进方向的图像投影到路面上的图像投影部，
其中，能够通过变更所述图像投影部的显示元件的显示内容，来变更路面上的所述图像投影部的投影范围中的所述图像的投影位置，
所述图像投影部所投影的表示车辆的行进方向的图像的投影状态包括下述状态：
在检测到转向角变更后，即使所述车辆行进，也通过进行基于所述取得部取得的信号的运算，对所述显示元件的显示内容进行修正，来以表示所述车辆的行进方向的图像的至少一部分停留在路面上的规定位置的方式，投影表示所述车辆的行进方向的图像的所述一部分。
2.如权利要求1所述的图像投影装置，其特征在于：
关于车辆的所述信息包括关于方向指示器的信息和关于转向角变更的信息，
所述图像投影部根据所述关于方向指示器的信息，在路面上投影表示所述车辆的行进方向的图像。
3.如权利要求1所述的图像投影装置，其特征在于：
关于车辆的所述信息包括关于所述车辆的行驶速度的信息，
所述图像投影部根据关于所述车辆的行驶速度的信息，投影表示所述车辆的行进方向的图像。
4.如权利要求1所述的图像投影装置，其特征在于：
所述图像投影部根据左右的方向指示器中哪个在闪烁或被点亮，改变表示所述车辆的行进方向的图像的投影位置。
5.如权利要求1所述的图像投影装置，其特征在于：
所述图像投影部改变从所述车辆到表示所述车辆的行进方向的图像的距离进行投影。
6.如权利要求1所述的图像投影装置，其特征在于：
所述图像投影部以使表示所述车辆的行进方向的图像的至少一部分固定于所述规定位置的方式，改变从所述车辆到表示所述车辆的行进方向的图像的所述一部分的距离进行投影。
7.如权利要求1所述的图像投影装置，其特征在于：
所述图像投影部根据所述车辆到所述规定位置的距离，改变表示所述车辆的行进方向的图像的尺寸、颜色和形状中的至少一者。
8.一种用于投影图像的车辆用的图像投影装置，其特征在于，包括：
作为关于车辆的信息，能够取得关于方向指示器的信息和关于转向角变更的信息的取得部；和
能够根据所述关于方向指示器的信息将表示所述车辆的行进方向的图像投影到路面上的图像投影部，
作为表示所述车辆的行进方向的图像，所述图像投影部能够投影表示所述车辆的行进方向部分和所述车辆的行进路线部分的行进路线图像，
所述图像投影部所投影的表示所述车辆的行进方向的图像的投影状态包括下述状态：
在所述车辆停止并且之后检测到转向角变更后，即使所述车辆行进，也以表示所述车辆的行进方向的行进路线图像的至少一部分停留在路面上的规定位置的方式，持续投影表示所述车辆的行进方向的行进路线图像的所述一部分，
其中，所述行进路线图像表示的行进路线被显示成，检测到所述转向角变更后的所述车辆沿着所述行进路线移动，并且所述车辆已沿着所述行进路线行驶过的所述行进路线图像的行进路线部分的图像消失。
9.如权利要求8所述的图像投影装置，其特征在于：
所述图像投影部投影箭头图像作为表示所述车辆的行进方向的图像，并基于所述取得部取得的关于转向角变更的信息使所述箭头图像弯曲。
10.如权利要求8所述的图像投影装置，其特征在于：
所述图像投影部与所述方向指示器的闪烁连动地使表示所述车辆的行进方向的图像闪烁。
11.如权利要求8所述的图像投影装置，其特征在于：
所述取得部取得关于所述车辆的行驶速度的信息，
所述图像投影部根据关于所述车辆的行驶速度的信息投影表示所述车辆的行进方向的图像。
12.如权利要求11所述的图像投影装置，其特征在于：
所述图像投影部根据关于所述车辆的行驶速度的信息或所述关于转向角变更的信息，改变或设定表示所述车辆的行进方向的图像的闪烁周期。
13.如权利要求8所述的图像投影装置，其特征在于：
所述图像投影部投影与所述方向指示器的发光颜色同色的表示所述车辆的行进方向的图像。
14.如权利要求8所述的图像投影装置，其特征在于：
所述图像投影部根据左右的方向指示器中哪个在闪烁或被点亮，改变表示所述车辆的行进方向的图像的投影位置。
15.如权利要求8所述的图像投影装置，其特征在于：
所述图像投影部改变从所述车辆到表示所述车辆的行进方向的图像的距离进行投影。
16.如权利要求8所述的图像投影装置，其特征在于：
所述图像投影部以使表示所述车辆的行进方向的图像的至少一部分固定于所述规定位置的方式，改变从所述车辆到表示所述车辆的行进方向的图像的所述一部分的距离进行投影。
17.如权利要求8所述的图像投影装置，其特征在于：
所述图像投影部根据所述车辆到所述规定位置的距离，改变表示所述车辆的行进方向的图像的尺寸、颜色和形状中的至少一者。
18.如权利要求8所述的图像投影装置，其特征在于：
所述图像投影部在所述车辆停止时使表示车辆的行进方向的图像闪烁。
19.一种用于投影图像的车辆用的图像投影方法，其特征在于，包括：
作为关于车辆的信息取得基于装载在所述车辆上的传感器的信号的取得步骤；和
根据所述信号将表示所述车辆的行进方向的图像投影到路面上的图像投影步骤，
其中，在所述图像投影步骤中能够通过变更显示元件的显示内容，来变更路面上的所述图像投影步骤的投影范围中的所述图像的投影位置，
在所述图像投影步骤中，所投影的表示车辆的行进方向的图像的投影状态包括下述状态：
在检测到转向角变更后，即使所述车辆行进，也通过进行基于所述取得步骤中取得的信号的运算，对所述图像投影步骤中使用的显示元件的显示内容进行修正，来以表示车辆的行进方向的图像的至少一部分停留在路面上的规定位置的方式，投影表示车辆的行进方向的图像的所述一部分。
20.如权利要求19所述的图像投影方法，其特征在于：
关于车辆的所述信息包括关于方向指示器的信息和关于转向角变更的信息，
在所述图像投影步骤中，根据所述关于方向指示器的信息，在路面上投影表示所述车辆的行进方向的图像。
21.如权利要求19所述的图像投影方法，其特征在于：
关于车辆的所述信息包括关于所述车辆的行驶速度的信息，
在所述图像投影步骤中，根据关于所述车辆的行驶速度的信息，投影表示所述车辆的行进方向的图像。
22.如权利要求19所述的图像投影方法，其特征在于：
在所述图像投影步骤中，根据左右的方向指示器中哪个在闪烁或被点亮，改变表示所述车辆的行进方向的图像的投影位置。
23.如权利要求19所述的图像投影方法，其特征在于：
在所述图像投影步骤中，改变从所述车辆到表示所述车辆的行进方向的图像的距离进行投影。
24.如权利要求19所述的图像投影方法，其特征在于：
在所述图像投影步骤中，以使表示所述车辆的行进方向的图像的至少一部分固定于所述规定位置的方式，改变从所述车辆到表示所述车辆的行进方向的图像的所述一部分的距离进行投影。
25.如权利要求19所述的图像投影方法，其特征在于：
在所述图像投影步骤中，根据所述车辆到所述规定位置的距离，改变表示所述车辆的行进方向的图像的尺寸、颜色和形状中的至少一者。
26.一种用于投影图像的车辆用的图像投影方法，其特征在于，包括：
作为关于车辆的信息，取得关于方向指示器的信息和关于转向角变更的信息的取得步骤；和
根据所述关于方向指示器的信息将表示所述车辆的行进方向的图像投影到路面上的图像投影步骤，
作为表示所述车辆的行进方向的图像，在所述图像投影步骤中能够投影表示所述车辆的行进方向部分和所述车辆的行进路线部分的行进路线图像，
在所述图像投影步骤中，所投影的表示车辆的行进方向的图像的投影状态包括下述状态：
在所述车辆停止并且之后检测到转向角变更后，即使所述车辆行进，也以表示所述车辆的行进方向的行进路线图像的至少一部分停留在路面上的规定位置的方式，持续投影表示所述车辆的行进方向的行进路线图像的所述一部分，其中，所述行进路线图像表示的行进路线被显示成，检测到所述转向角变更后的所述车辆沿着所述行进路线移动，并且所述车辆已沿着所述行进路线行驶过的所述行进路线图像的行进路线部分的图像消失。
27.如权利要求26所述的图像投影方法，其特征在于：
在所述图像投影步骤中，投影箭头图像作为表示所述车辆的行进方向的图像，并基于所述取得步骤中取得的关于转向角变更的信息使所述箭头图像弯曲。
28.如权利要求26所述的图像投影方法，其特征在于：
在所述图像投影步骤中，与所述方向指示器的闪烁连动地使表示所述车辆的行进方向的图像闪烁。
29.如权利要求26所述的图像投影方法，其特征在于：
在所述取得步骤中，取得关于所述车辆的行驶速度的信息，
在所述图像投影步骤中，根据关于所述车辆的行驶速度的信息投影表示所述车辆的行进方向的图像。
30.如权利要求29所述的图像投影方法，其特征在于：
在所述图像投影步骤中，根据关于所述车辆的行驶速度的信息或所述关于转向角变更的信息，改变或设定表示所述车辆的行进方向的图像的闪烁周期。
31.如权利要求26所述的图像投影方法，其特征在于：
在所述图像投影步骤中，投影与所述方向指示器的发光颜色同色的表示车辆的行进方向的图像。
32.如权利要求26所述的图像投影方法，其特征在于：
在所述图像投影步骤中，根据左右的方向指示器中哪个在闪烁或被点亮，改变表示所述车辆的行进方向的图像的投影位置。
33.如权利要求26所述的图像投影方法，其特征在于：
在所述图像投影步骤中，改变从所述车辆到表示所述车辆的行进方向的图像的距离进行投影。
34.如权利要求26所述的图像投影方法，其特征在于：
在所述图像投影步骤中，以使表示所述车辆的行进方向的图像的至少一部分固定于所述规定位置的方式，改变从所述车辆到表示所述车辆的行进方向的图像的所述一部分的距离进行投影。
35.如权利要求26所述的图像投影方法，其特征在于：
在所述图像投影步骤中，根据所述车辆到所述规定位置的距离，改变表示所述车辆的行进方向的图像的尺寸、颜色和形状中的至少一者。
36.如权利要求26所述的图像投影方法，其特征在于：
在所述图像投影步骤中，在所述车辆停止时使表示车辆的行进方向的图像闪烁。
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