CN105459919B - 车辆的视线引导装置 - Google Patents
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Abstract
在汽车等的车辆中,潜在地需要一种对乘员的驾驶进行辅助的系统。一种车辆的视线引导装置20,具有显示部件30,为了使乘坐于车辆1的乘员M观察车外而使影像显示于能够透视的前玻璃8或屏幕;风景信息取得部31,取得乘员M从车辆1内观察的风景的风景信息;和透视位置确定部31,基于风景信息,当乘员M观察车辆1要通过的预想前进道路时,确定视线通过的前玻璃8或屏幕上的透视位置或透视车辆1的预想前进道路的右边缘及左边缘而产生的透视位置。显示部件30基于透视位置,以相当于车辆1的车宽以上的间隔将一对行驶基准标记41并排显示于前玻璃8或屏幕,以使该一对行驶基准标记41看起来与车辆1的预想前进道路的右边缘及左边缘重叠。
Description
技术领域
本发明涉及一种在汽车等的车辆中,引导乘员的视线的视线引导装置。
背景技术
在近年来的汽车中,如专利文献1那样搭载有在液晶显示屏显示指引路径的导航装置,或者如专利文献2那样搭载有通过各种雷达对行驶环境进行监视并对紧急情况时的驾驶进行辅助的装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2007-263839号公报
专利文献2:日本特开2014-159249号公报
发明内容
技术问题
然而,汽车仍然基于由乘员进行的操作而行驶。乘员在行驶中从前玻璃等的车窗确认车外的安全等,判断所确认的车外的状況并根据该情况操作汽车。在这种情况下,汽车的行驶稳定性和安全性基本上由乘员的驾驶能力决定。乘员一边根据状況,通过切换视线的方式动作、或使视线稳定地维持在固定方向上,以适当地确认车辆的前方、斜前方、左右、后方、斜后方等,一边进行驾驶。
因此,例如对于安全性来说,即使对不懂得在驾驶中用于确认周围情况的视线的使用方法的初学者,也与熟练者相同,要求恰当地实施必要的对车外安全的确认。另外,即使对在疲劳状态下驾驶大巴车的乘务员,也与不疲劳的一般的乘员相同,要求实施必要的安全的确认。另外,也能够设想到即使乘员要确认车外情况,但由于大雨等很难对周围进行观察,而无法充分地进行确认的状况。但即使是在这样恶劣天气的状况下,也要求乘员实施必要的安全确认。也就是说,即使对不懂得驾驶中的视线的使用方法的初学者,在夜晚下大雨等恶劣天气时,也要求实施必要的安全确认,并根据状况恰当地持续进行安全驾驶。
据此,在汽车等的车辆中,不仅提示指引路径的信息,或对紧急情况时的驾驶进行辅助,还潜在地需要对乘员的驾驶本身进行辅助。
技术方案
本发明车辆的视线引导装置,具备:显示部件,其为了乘坐于车辆的乘员观察车外,而使影像显示于能够透视的前玻璃或者屏幕;风景信息取得部,其取得与上述乘员从上述车辆内观察的风景有关的风景信息;和透视位置确定部,其基于上述风景信息,当上述乘员观察预想上述车辆要通过的预想前进道路时,对视线通过的上述前玻璃或者上述屏幕上的透视位置或者透视上述车辆的预想前进道路的右边缘以及左边缘而产生的透视位置进行确定,其中,上述显示部件基于上述透视位置,以相当于上述车辆的车宽以上的间隔使一对行驶基准标记并排地显示于上述前玻璃或者上述屏幕,以使该一对行驶基准标记看起来与上述车辆的预想前进道路的右边缘以及左边缘重叠。
发明效果
在本发明中,风景信息取得部取得与乘员从车辆内观察的风景有关的风景信息,透视位置确定部基于该风景信息,当乘员观察预想车辆要通过的预想前进道路时,对视线通过的前玻璃或者屏幕上的透视位置或者透视车辆的预想前进道路的右边缘以及左边缘的而产生的透视位置进行确定。并且,显示部件基于该透视位置,以相当于车辆的车宽以上的间隔使一对行驶基准标记并排地显示于前玻璃或者屏幕。由此,乘员能够与车辆的预想前进道路的右边缘以及左边缘重叠地看到显示于前玻璃或者屏幕的一对行驶基准标记。乘员的视线能够被引导至通过一对行驶基准标记而强调显示的车辆的预想前进道路。乘员能够对驾驶中需要进行确认的预想前进道路进行确认。确认一对行驶基准标记之间的情况,并能够确认能否安全行驶。另外,通过一对行驶基准标记的显示,乘员的视线稳定在预想前进道路,作为其结果,车辆能够稳定地行驶。另外,即使乘员向其他方向移动了视线之后,也能够容易且快速地将视线返回至期望的预想前进道路的方向上。无需在返回视线时寻找预想前进道路。
特别是,由于与预想前进道路的右边缘以及左边缘重叠地显示了一对行驶基准标记,因此乘员的视线很难集中于一点,容易对预想前进道路的方向进行整体地观察。不仅预想前进道路上的情况,而且对预想前进道路的左右情况也容易确认。
与之相对地,假设例如当在预想前进道路上显示一个行驶基准标记时,乘员的视线容易集中于那一点。其结果为,即使通过一点的行驶基准标记引导了乘员的视线,注意力也仅集中于那一点,难以对预想前进道路的方向进行整体地观察。特别是,对在作为从一点的行驶基准标记轻微偏离的周围的预想前进道路的左右情况的安全性难以确认。在本发明,很难产生这种误导。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的汽车的说明图。
图2是搭载于图1的汽车的视线引导系统的概略构成图。
图3是图2的显示控制部周期地执行显示处理的流程图。
图4是示出通过前照相机透过前玻璃而拍摄的车窗图像的一例。
图5是对针对图4的所拍摄的车窗图像而确定的各种的特定位置的一例进行说明的图。
图6是得到前玻璃上的透视坐标的计算处理的一例的说明图。
图7是乘员透过前玻璃看到的车窗风景的一例的说明图。
图8是本发明的第二实施方式的显示处理的流程图。
图9是交替显示一对行驶基准标记和提醒注意线的前玻璃的显示例的说明图。
图10是本发明的第三实施方式的显示处理的流程图。
图11是示出通过投影机在前玻璃显示的一对行驶基准标记的各种的变更例的说明图。
图12是本发明的第四实施方式的显示控制部周期地执行的显示处理的流程图。
图13是乘员透过前玻璃而看到的车窗风景的一例的说明图。
图14是本发明的第五实施方式的一对车道线的变更处理的流程图。
图15是本发明的第六实施方式的图2的显示控制部周期地执行的显示处理的流程图。
图16是车道线增长以及消失的、乘员透过前玻璃看到的车窗风景的一例的说明图。
图17是本发明的第七实施方式的显示控制部周期地执行的显示处理的流程图。
图18是移动标记沿车道线移动的、乘员透过前玻璃看到的车窗风景的一例的说明图。
图19是移动标记向与车道线分离的方向移动的、乘员透过前玻璃看到的车窗风景的变形例的说明图。
符号的说明
1…汽车(车辆)、8…前玻璃、20…视线引导系统(视线引导装置)、21…前照相机、22…后照相机、23…车内照相机、24…行驶辅助装置、25…ECU、26…GPS接收机、27…导航装置、28…无线通信部、29…微型计算机、30…投影机(显示部件)、31…显示控制部(风景信息取得部、透视位置确定部、相关信息取得部、本车行驶信息取得部)、41…行驶基准标记、42…提醒注意线、51…自行车、61…车道线、71…车道线、72…移动标记、M…乘员、IM…车窗图像(风景信息)、L1…行驶基准线、L2…视线基准线、PC…视野中心坐标、PL,PR…视线引导坐标、P1…视线引导地点、P(x,y)…透视坐标
具体实施方式
以下,基于附图,对本发明的实施方式进行说明。
[第一实施方式]
在第一实施方式中,对在前玻璃8显示用于引导乘员M的视线的一对行驶基准标记的例进行说明。图1是本发明的第一实施方式的汽车1的说明图。汽车1是车辆的一例。图1是从汽车1上方观察的图。
图1的汽车1具有车身2。车身2具有配置了发动机等的前室3、乘员M乘坐的乘员室4、放入货物等的后室5。
在乘员室4,乘员M就座的多个座位6配置在前后两列。在前侧的座位6之前配置有沿左右方向延伸的仪表板7。在仪表板7的上侧配置有前玻璃8。前玻璃8是乘坐在乘员室4的乘员M用于观察车外状况的能够透视的透明或半透明的部件。
乘员M乘坐于乘员室4,在座位6就座。行驶中的乘员M被安全带9束缚在座位6。
在前玻璃8的上部配置有用于确认车身2的后方的内后视镜10。在前列的座位6的左方向以及右方向,在乘员室4的外面,配置有外后视镜11。乘员M通过前玻璃8等对汽车1的前方的周围进行确认以外,还能够使用内后视镜10和/或外后视镜11对汽车1的后方的周围进行确认。
在驾驶汽车1的乘员M的座位6的周围,配置有方向盘12、制动踏板13、加速踏板14、变速杆15这样的操作部件。就座于座位6的乘员M操作操作部件而使汽车1行驶。
另外,在近年来的汽车1中,搭载了在液晶显示屏显示指引路径的导航装置,或搭载了通过各种雷达对行驶环境进行监视并对紧急情况时的驾驶进行辅助的装置。
然而,汽车1仍然是基于由乘员M进行的操作而行驶。乘员M在行驶中从前玻璃8等的车窗确认车外的安全等,判断所确认的车外的状況并根据该状况来操作汽车1。在这种情况下,汽车1的行驶稳定性和安全性基本上由乘员M的驾驶能力决定。乘员M一边根据状況,通过切换视线的方式动作、或使视线稳定地维持在固定方向上,以适当地确认车身2的前方、斜前方、左右、后方、斜后方等,一边进行驾驶。
因此,例如对于安全性来说,即使对不懂得在驾驶中用于确认周围情况的视线的使用方法的初学者,也与熟练者相同,要求恰当地实施必要的对车外安全的确认。例如,需要通过目视正前方、右斜前方、左斜前方进行确认。
另外,即使对在疲劳状态下驾驶大巴车的乘务员,也与不疲劳的一般的乘员M相同,要求实施必要的安全确认。
另外,也能够设想到即使乘员M要确认车外情况,但由于大雨等很难观察周围,而无法充分地进行确认的状况。但即使是在这样恶劣天气的状况下,也要求乘员M实施必要的安全确认。
如此,即使对不懂得驾驶中的视线的使用方法的初学者,在夜晚下大雨等恶劣天气时,也要求恰当地实施必要的安全确认,并根据状况适当地持续进行安全驾驶。
除此以外,例如在行驶稳定性的方面,要求乘员M以恰当的视线一边确认前进道路一边驾驶。
例如,在沿着弯曲道路进行转弯的情况下,首先在进入拐角时,期望使车身2靠近前进道路的外沿的制动点。因此,利用本显示方法,促使车身2自然地向制动点外侧靠近。通过该显示方法向限制点(clipping point)引导车身2。与此同时,通过向更远处引导视线,从而使车身动作稳定而能够画出圆弧路径。通过乘员M以这样的视线驾驶汽车1,从而使得汽车1在拐角的后半段稳定,并且能够沿着容易进行回避动作的外-内-内的线行驶。车身2能够在稳定状态下平稳地通过拐角。其结果为,不仅能提高汽车1的行驶稳定性,还能够提高行驶的安全性。
如此,在汽车1中,不仅提示指引路径的信息,或对紧急情况时的驾驶进行辅助,还潜在地要求对乘员M的驾驶本身进行辅助。
图2是搭载于图1的汽车1的视线引导系统20的概略构成图。
图2的视线引导系统20具有前照相机21、后照相机22、车内照相机23、行驶辅助装置24、ECU(Engine Control Unit:引擎控制单元)25、GPS(Global Positioning System:全球定位系统)接收机26、导航装置27、无线通信部28、微型计算机29和投影机30。在微型计算机29中实现了显示控制部31。
前照相机21是对车身2的前方的车外进行拍摄的照相机。前照相机21例如可以为多个CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor:互补型金属氧化物半导体)传感器。多个CMOS传感器例如沿着前玻璃8的上边缘在车身2的左右方向上并列向前固定设置。多个CMOS传感器也可以在内后视镜10的前面向前并列地固定设置。通过在车身2固定设置的多个CMOS传感器,针对车身2的前方的车外风景和/或例如其他的汽车这样的目标物,能够得到在左右方向上轻微地偏离的多个图像。图像中的拍摄位置示出从CMOS传感器朝向目标物的相对方向。并且,本车(车身2)和目标物的相对方向以及相对距离例如能够通过以多个CMOS传感器的设置位置为底边的顶点的三角法运算而计算。能够得到以本车(车身2)为基准的目标物的相对的空间位置。
后照相机22是对车身2的后方进行拍摄的照相机。后照相机22例如可以为多个CMOS传感器。多个CMOS传感器例如沿着后玻璃的上边缘在车身2的左右方向上并列地固定设置。多个CMOS传感器也可以在左右的外后视镜11向后并列地固定设置。通过在车身2固定设置的多个CMOS传感器,针对车身2的后方的车外风景和/或例如其他的汽车这样的目标物,能够得到在左右方向上轻微地偏离的多个图像。并且,能够得到以本车(车身2)为基准的目标物的相对的空间位置。
车内照相机23是对乘员室4内进行拍摄的照相机。车内照相机23例如可以为多个CMOS传感器。多个CMOS传感器例如沿着前玻璃8的上边缘部分在车身2的左右方向上并列向后固定设置。应予说明,多个CMOS传感器也可以不根据该三角法进行配置,而是在仪表板7向后固定设置一个,在座位6的上方车身2的车顶向下固定设置另一个。在该情况下,也能够通过直角坐标系,从在各图像中在座位6就座的乘员M的头部或眼球的拍摄位置,针对头部或眼球,计算以本车(车身2)为基准的相对的空间位置。
行驶辅助装置24是与前照相机21以及后照相机22连接的计算机装置。行驶辅助装置24基于由这些照相机所拍摄的图像,生成例如在本车(车身2)的周围存在的其他汽车1等移动物体的信息。在移动物体的信息中,包括相对的方向、距离以及相对的移动方向这样的信息。相对的移动物体的移动方向能够基于前后错开时间而拍摄的多个图像中的移动物体的方向以及距离的变化而计算。行驶辅助装置24基于生成的移动物体的信息来判断撞击等的危险性,在有撞击的危险性的情况下,向ECU25输出制动信号和/或安全气囊的展开信号等。
另外,行驶辅助装置24向微型计算机29的显示控制部31输出显示车身2的周围的危险的移动物体信息以及前照相机21和/或后照相机22的拍摄图像的数据。前照相机21和/或后照相机22的拍摄图像能够作为与乘员M从车内观察的风景有关的车窗风景的图像而使用。
ECU25是基于乘员M的操作和/或来自行驶辅助装置24等的信号,对汽车1的行驶进行控制的计算机装置。ECU25向汽车1的发动机和/或制动装置输出控制信号。ECU25向显示控制部31输出车速、方向盘12的舵角、制动踏板13的操作的有无以及操作量这样的与车身2行驶本身有关的相关信息。
GPS接收机26接收来自GPS卫星的GPS信号。GPS接收机26根据从多个GPS卫星接收到的多个GPS信号生成本车(车身2)的空间位置(纬度、经度、标高)、移动速度、时刻这样的信息。GPS接收机26向显示控制部31输出与所生成的车身2的行驶本身有关的相关信息。
导航装置27与GPS接收机26连接。导航装置27具有地图数据、道路数据、地形数据等存储信息。在道路数据中包括关于多个道路的交叉路口等的节点数据,和关于交叉路口间的各道路区间的链接数据。在节点数据中包括在交叉路口的车道数、车道规制信息这样的信息。在链接数据中包括在各道路的车道数、车道规则信息这样的信息。通过设定目的地,从而使导航装置27利用存储信息生成例如显示从所在地到目的地为止的移动路径的数据,并将所生成的移动路径与地图一起显示于显示屏。
另外,导航装置27向微型计算机29的显示控制部31输出地图数据、道路数据、地形数据和指引路径数据。地图数据、道路数据、地形数据和指引路径数据能够作为与乘员M从车内观察的车窗风景有关的风景信息而使用。
无线通信部28例如与设置于地上的基站进行无线通信。无线通信部28通过基站例如从与网络连接的服务器装置取得信息。作为这样信息例如有交通信息、规制信息。另外,无线通信部28也可以取得例如存在于周围的移动电话的位置信息、移动速度、移动方向等。移动电话的位置信息等能够作为人、儿童、狗这样的移动物体的位置信息等使用。另外,无线通信部28也可以取得本车(车身2)行驶的周围的地图数据、道路数据和地形数据。并且,导航装置27将所取得的信息向微型计算机29的显示控制部31输出。
应予说明,例如GPS接收机26、导航装置27、无线通信部28这样的构成元件可以设置为能够从车身2拆卸。作为能够用于这样的目的的机器例如有移动电话、多功能移动电话这样的移动信息终端。另外,也可以使用移动信息终端的摄像设备作为前照相机21、后照相机22、车内照相机23。在该情况下,例如通过使移动信息终端能够以预定的姿势安装于车身2,从而能够使移动信息终端作为相对于车身2朝向预定的拍摄方向被固定的前照相机21、后照相机22或者车内照相机23而使用。
投影机30例如将影像投影到前玻璃8。除此以外,投影机30还可以将影像投影到设置于乘员M和前玻璃8之间的透明或半透明的屏幕和/或乘员M佩戴的眼镜。应予说明,为了显示被投影的影像,例如可以在前玻璃8上粘贴能够透视的薄膜。投影机30在仪表板7内朝向前玻璃8而设置。通过前玻璃8的反射光,乘员M能够观察投影于前玻璃8的图像。通过对从投影机30投影于前玻璃8的光量进行调整,或对投影于前玻璃8的影像的范围和/或时间进行限制,从而使得乘员M能够一边通过前玻璃8观察车外的风景,一边观察投影于前玻璃8的图像。
微型计算机29与车内照相机23、行驶辅助装置24、ECU25、导航装置27、无线通信部28和投影机30连接。微型计算机29是具有存储器、CPU(Central Processing Unit:中央处理单元)的计算机装置。CPU读取存储在存储器中的程序并执行。由此,在微型计算机29中实现显示控制部31。
显示控制部31使用从这些连接机器向微型计算机29输入的信息,向投影机30输出用于引导乘员M的视线的影像,以提醒乘员M注意。由此,用于引导乘员M的视线的影像显示在乘坐在车身2的乘员M用于观察车外的能够透视的前玻璃8上。显示控制部31例如如后述那样,在乘员M基于车外的风景信息观察预想车身2要通过的预想前进道路时,对视线通过的前玻璃8上的透视坐标以及透视该预想前进道路的右边缘以及左边缘而产生的透视坐标进行确定,使与预想前进道路的右边缘以及左边缘重叠的一对行驶基准标记显示于前玻璃8。
应予说明,在微型计算机29中,与显示控制部31一起,也可以实现例如作为行驶辅助装置24的功能、作为ECU25的功能、作为导航装置27的功能、作为无线通信部28的功能。在该情况下,前照相机21、后照相机22、GPS接收机26这样的设备与微型计算机29直接连接即可。
接下来,对用于通过图2的视线引导系统20进行的视线引导的处理的一例进行说明。视线引导系统20对期望使乘员M看见的风景,例如针对前进道路重叠地显示行驶基准标记,从而引导乘员M的视线。
图3是图2的显示控制部31周期地执行显示处理的流程图。显示控制部31例如按每100毫秒重复执行图3的处理,从而更新前玻璃8的显示。
图4是示出通过前照相机21透过前玻璃8而拍摄的车窗图像IM的一例。
图5是对于图4的被拍摄的车窗图像IM来确定的各种类的特定位置的一例进行说明的图。
为了引导乘员M的视线,显示控制部31周期地执行图3的显示处理。显示控制部31首先判断是否需要进行用于引导乘员M的视线的显示(步骤ST1)。
显示控制部31例如测量车身2的不稳定的动作和/或乘员M的紧张程度并将其数值化,当该值超过一定水平时,判断为需要进行视线引导显示。
另外,显示控制部31例如在急转弯、车身2冲出这样的行驶环境发生变化的情况下,判断为需要进行视线引导显示。
另外,显示控制部31对乘员M最近的视线的移动进行判断,例如在存在没注意到的移动物体的情况下,也可以判断为需要进行视线引导显示。
在这些情况以外的情况下,显示控制部31判断为不需要进行视线引导显示,而结束图3的显示处理。
应予说明,显示控制部31也可以在即将进行后述的显示处理之前对是否需要进行视线引导显示进行判断。
当判断为需要进行视线引导显示时,显示控制部31继续进行图3的显示处理,取得用于视线引导的信息(步骤ST2)。
在由该处理所取得的信息中,例如有能够作为前方的车窗图像IM而使用的通过前照相机21所得的车身2前方的拍摄图像和能够用于判断乘员M的视线的通过车内照相机23所得的车内的拍摄图像。
在取得了用于视线引导的信息后,在乘员M看向期望将乘员M的视线引导到的方向或地点的空间位置的情况下,显示控制部31推断乘员M的视线通过的前玻璃8上的透视坐标P(x,y)(步骤ST3)。
通过在该透视坐标P(x,y)显示用于引导乘员M的视线的行驶基准标记41,从而能够使乘员M的视线朝向该方向或地点。在此,以针对预想前进道路来引导乘员M的视线的情况为例进行说明。在图4的车窗图像IM中,在车身2的前方,道路笔直向前延伸。在该情况下,如图4中虚线框所示,乘员M需要通过目视对成为汽车1的前进道路的该道路的路面状况进行确认。
在进行朝向引导地点的视线的透视坐标P(x,y)的推断处理中,显示控制部31首先在车窗图像IM中对成为预想前进道路(本车道)的坐标范围进行确定(步骤ST4)。
显示控制部31例如使用指引路径数据和/或道路数据的链接数据等,确定对车窗图像IM中成为预想前进道路的道路进行拍摄而得的拍摄坐标范围。例如当为图4的车窗图像IM时,图5的带阴影线的直线道路的拍摄范围是成为预想前进道路的道路的拍摄坐标范围。
应予说明,当基于道路数据,判断为双向两车道的道路时,或判断为单向两车道的道路时,将本车行驶的车道的拍摄范围设为成为预想前进道路的拍摄坐标范围即可。
另外,当根据针对车窗图像IM的处理,能够识别将道路按照每个车道进行划分的白色标线、黄色标线时,也可以基于该信息来确定本车行驶的车道的拍摄范围。
在确定了成为预想前进道路(本车道)的拍摄坐标范围之后,显示控制部31对在车窗图像IM中的能够瞭望整个该预想前进道路路面的视野中心坐标PC进行确定(步骤ST5)。
显示控制部31例如将预想前进道路上的预定距离的中央位置作为视野中心坐标PC进行确定。当为图4的车窗图像IM时,如图5所示,例如将图4的虚线框的中心作为视野中心坐标PC进行确定。
在确定了车窗图像IM的期望引导的视野中心坐标PC之后,显示控制部31对从该视野中心坐标PC以相当于车道宽度或车宽的距离而分隔的左右一对视线引导坐标PL、PR进行确定(步骤ST6)。具体来说,当为图4的车窗图像IM时,显示控制部31对位于图5的视野中心坐标PC的左右方向(水平方向)的、对车道的右边缘以及左边缘进行拍摄而得的一对视线引导坐标PL、PR进行确定。
应予说明,车宽的信息、道路宽度和/或车道宽度的信息能够从导航装置27取得。显示控制部31参考取得的信息,以在车宽以上的间隔确定左右一对视线引导坐标PL、PR。当道路宽度和/或车道宽度低于车宽时,以将一对视线引导坐标PL、PR从车道的右边缘以及左边缘错开的方式进行确定,以使它们的间隔成为车宽以上的间隔。
接下来,显示控制部31基于通过车内照相机23拍摄的车内的拍摄图像,对乘员M的视点(视线的起点)的空间位置进行确定(步骤ST7)。
在图2的情况下,车内的拍摄图像中包括乘员M的脸。在该情况下,通过确定图像中的头部或者眼球的位置,从而能够确定相对于车内照相机23的头部或者眼球的方向。另外,乘员M就座于座位6,被安全带9束缚。由此,从滑动座位6的前后位置的信息能够推断出从车内照相机23到头部或者眼球为止的距离。基于这些信息,显示控制部31对乘车的乘员M的头部或者眼球的空间位置进行确定。
此外,例如也可以在显示与车外的指定物重叠的基准标记的状态下,使乘员M左右移动头部,将在基准标记与车外的指定物看起来重叠的状态下的图像作为基准图像进行拍摄并保存。之后,也可以通过该基准图像中的头部或眼球的拍摄位置与处理时的车内图像中的头部或眼球的拍摄位置的差来对乘车的乘员M的头部或眼球的空间位置进行确定。在该情况下,显示控制部31也能够对乘车的乘员M的头部或眼球的大概的空间位置进行确定。
接下来,显示控制部31在乘员M透过前玻璃8观察视线引导位置的情况下,对视线通过的前玻璃8上的透视坐标P(x,y)进行计算(步骤ST8)。
图6是得到前玻璃8上的透视坐标P(x,y)的计算处理的一例的说明图。图6是以垂直面剖切车身2以及道路而得的示意性截面图。在图6中图示出道路的路面、固定设置于车身2的前照相机21、前玻璃8、乘员M的头部以及眼球。另外,示意性地图示出通过前照相机21进行拍摄而得的车窗图像IM。在该情况下,车窗图像IM可以作为在车身2的前方,在前照相机21的拍摄范围的下边缘与路面的交点上竖直设置的假想图像而处理。
在这样的空间位置关系下,通过延长将前照相机21与车窗图像IM中的视线引导坐标PL、PR连接而生成的线段,从而能够得到道路上的视线引导地点P1的空间位置。并且,将该道路上的视线引导地点P1的空间位置与乘员M的头部或眼球的空间位置连接而生成的线段与前玻璃8交叉。通过基于这样的位置关系进行计算,从而使得显示控制部31在乘员M透过前玻璃8观察视线引导地点P1的情况下,能够对视线通过的前玻璃8上的透视坐标P(x,y)进行计算。
在计算出前玻璃8上的透视坐标P(x,y)之后,显示控制部31开始进行使一对行驶基准标记41并排显示于该透视坐标P(x,y)的处理(步骤ST9)。
显示控制部31使右侧的行驶基准标记41显示于右侧的透视坐标P(x,y)。并且,使左侧的行驶基准标记41显示于左侧的透视坐标P(x,y)。
图7是乘员M透过前玻璃8看到的车窗风景的一例的说明图。在图7中,一对行驶基准标记41与本车行驶的车道的右边缘以及左边缘重叠地并排显示。
具体来说,右侧的行驶基准标记41由与车道的右边缘重叠地延伸的行驶基准线L1和从行驶基准线L1向右外侧延伸的视线基准线L2构成。左侧的行驶基准标记41由与车道的左边缘重叠地延伸的行驶基准线L1和从行驶基准线L1向左外侧延伸的视线基准线L2构成。一对视线基准线L2在左右两侧以相同高度显示。
通过一对行驶基准标记41,乘员M的视线能够被特别地引导至一对视线基准线L2的高度位置。并且,通过一对行驶基准线L1,乘员M能够观察车道的右边缘的空间位置和左边缘的空间位置。另外,由于一对行驶基准标记41能够看起来与车道的右边缘以及左边缘重叠,因此乘员M能够识别车道宽度在车身2的车宽以上。
如上所述,在本实施方式中,显示控制部31取得乘员M从车内观察的车窗图像IM,基于该车窗图像IM,在乘员M观察预想的本车要通过的预想前进道路的右边缘以及左边缘时,对视线通过的前玻璃8上的透视坐标P(x,y)进行确定。并且,投影机30基于该透视坐标P(x,y),使一对行驶基准标记41以相当于本车的车宽以上的间隔并排显示于前玻璃8。由此,乘员M能够以一对行驶基准标记41与车身2的预想前进道路的右边缘以及左边缘重叠的方式看到显示于前玻璃8的一对行驶基准标记41。乘员M的视线能够被引导至通过一对行驶基准标记41而被强调显示的预想前进道路。乘员M能够对驾驶中需要确认的预想前进道路进行确认。确认一对行驶基准标记41之间的情况,并确认是否能够进行安全行驶。
另外,通过一对行驶基准标记41的显示,乘员M的视线稳定在预想前进道路,作为其结果,车身2能够稳定地行驶。
另外,即使乘员M向其他方向移动了视线之后,也能够容易且快速地将视线返回至期望的预想前进道路的方向上。在返回视线时无需寻找预想前进道路。
特别是,由于使一对行驶基准标记41与预想前进道路的右边缘以及左边缘重叠地显示,因此乘员M的视线很难集中于一点,而容易观察到预想前进道路的整体。不仅预想前进道路上的情况,而且对于预想前进道路的左右情况也容易确认。
与之相对地,假设例如当在预想前进道路的中央显示一个行驶基准标记41时,乘员M的视线容易集中于那一点。其结果为,即使通过一点的行驶基准标记41将乘员M的视线引导至预想前进道路,但注意力只集中于那一点,难以观察到预想前进道路的整体情况。特别是,对在从一点的行驶基准标记41轻微偏离的、在预想前进道路的右边缘以及左边缘的安全难以确认。在本实施方式,很难产生这样的误导。
另外,在本实施方式中,显示控制部31对车窗图像IM中的本车(车身2)正在行驶的道路或者车道的边缘的透视坐标P(x,y)进行确定,投影机30将行驶基准标记41显示于该透视坐标P(x,y)。由此,乘员M能够以一对行驶基准标记41与本车(车身2)的预想前进道路的右边缘以及左边缘重叠的方式看到一对行驶基准标记41。
另外,如上所述,在本实施方式中,显示控制部31取得与乘员M从车内观察的风景有关的风景信息,基于该风景信息,在乘员M观察预想的本车要通过的预想前进道路时,对视线通过的前玻璃8上的透视坐标P(x,y)进行确定。并且,投影机30基于该透视坐标P(x,y),使沿右边缘以及左边缘的一对行驶基准线L1以相当于本车的车宽以上的间隔并排显示于前玻璃8。由此,乘员M能够以一对行驶基准线L1与本车的预想前进道路的右边缘以及左边缘重叠的方式看到在前玻璃8显示的一对行驶基准线L1。乘员M的视线能够被引导至通过一对行驶基准线L1进行了强调显示的预想前进道路。乘员M能够对驾驶中需要进行确认的预想前进道路,例如对预想前进道路的幅度和/或前进方向进行确认。确认一对行驶基准线L1之间的情况,并能够确认是否能够安全行驶。
另外,在本实施方式中,与一对行驶基准线L1一起,显示有从一对行驶基准线L1向外侧延伸的一对视线基准线L2。以通过两个大致T字的标记夹住预想前进道路的方式显示。人类具有对于沿水平方向延长的线,想要将视线与之配合的特性。通过一对视线基准线L2来引导视线的高度水平。并且,在以大致的T字所具有的交点的显示中,乘员M具有将视线停留在该交点附近的倾向。另外,沿水平方向分离的一对大致的T字的显示使乘员M注意它们之间的情况。利用该特性,一对大致的T字的显示能够使视线稳定。
通过显示行驶基准线L1和视线基准线L2的组合,从而使乘员M的视线在与一对视线基准线L2对应的距离上,稳定在预想前进道路,作为其结果,汽车1能够稳定地行驶。另外,即使乘员M将视线向其他方向移动之后,也能够容易并快速地将视线返回至该距离的方向。无需在使视线返回时寻找预想前进道路。由于在期望视线朝向的部分显示一对大致T字的标记,乘员M在视线的位置上,能够直观地把握道路宽度以及行驶方向。
特别是,因为使一对行驶基准线L1与预想前进道路的右边缘以及左边缘重叠地显示,所以乘员M的视线很难集中于一点,而能够很容易整体上对预想前进道路的方向进行观察。不仅预想前进道路上的情况,而且对于预想前进道路的左右情况也变得容易确认。
与之相对地,假定例如在预想前进道路上显示一条行驶基准线的情况下,乘员M的视线容易集中于那一条线。其结果为,即使通过一条行驶基准线引导了乘员M的视线,注意力也仅集中于该一条线,而难以从整体上观察预想前进道路的方向。特别是对于从一条行驶基准线轻微偏离的作为周围情况的预想前进道路的左右的安全性难以确认。在本实施方式中,很难产生这样的误导。
另外,在本实施方式中,从一对行驶基准线L1的每一个向外侧延伸的视线基准线L2的长度比行驶基准线L1长。因此,能够使沿着水平方向延伸的左右分离地显示的一对行驶基准线L1以及一对视线基准线L2之间具有一体感。能够使显示的整体作为一个相关联的显示而被注意。另外,人的视线容易被引导至一对视线基准线L2之间。利用该特性,能够将乘员M的视线引导至一对视线基准线L2之间。
另外,在本实施方式中,投影机30在期望引导乘员M的视线到达的高度显示视线基准线L2。因此,与一对行驶基准线L1的长度无关,能够将乘员的视线引导至一对视线基准线L2之间。
[第二实施方式]
在第二实施方式中,以在前玻璃8显示一对行驶基准标记41和提醒注意线42为例进行说明。
在第二实施方式中的汽车1以及视线引导系统20的结构与第一实施方式相同,使用同样的符号以省略其说明。在以下的说明中,主要针对不同点进行说明。
图8是本发明的第二实施方式的显示处理的流程图。
图9是交替显示一对行驶基准标记41和提醒注意线42的前玻璃8的显示例的说明图。图9的(A)是示出了一对行驶基准标记41的状态。图9的(B)是示出了一条提醒注意线42的状态。
如图8所示,在步骤ST3计算出视线通过的前玻璃8上的透视坐标P(x,y)之后,显示控制部31开始显示处理。
在显示处理中,首先如图9的(A)所示,显示控制部31使一对行驶基准标记41并排显示于计算出的透视坐标P(x,y)(步骤ST9)。由此,视线被引导至前进道路的路面以及周围。
在预定期间对一对行驶基准标记41进行了显示之后,显示控制部31消除一对行驶基准标记41(步骤ST11),而如图9的(B)所示显示提醒注意线42(步骤ST12)。之后,消除提醒注意线42(步骤ST13)。图9的(B)的提醒注意线42是显示指引路径的方向的线。显示指引路径的方向的提醒注意线42从前玻璃8的上边缘中心位置延伸,沿着预想前进道路向右下方弯曲。通过显示这样的提醒注意线42,视线被引导,乘员M能够认识到预定前进道路向右弯曲。能够示出车身2在行驶上的注意点。
另外,通过比较图9的(A)和图9的(B)明显看出,提醒注意线42与一对行驶基准标记41错开位置显示,从而不与一对行驶基准标记41的显示位置重叠。通过这样不重叠位置以及时间的方式,乘员M容易认识到连续显示的一对行驶基准标记41和提醒注意线42是对应于不同注意点的各自的视线引导显示。
如上所述,在本实施方式中,投影机30除了一对行驶基准标记41,还使表示车身2的行驶上的注意点的提醒注意线42显示于前玻璃8。由此,乘员M的视线不仅被引导至预想前进道路,也能够被引导至车身2的行驶上的注意点。能够使乘员M认识到没注意到的注意点,或使乘员M尽早认识到注意点。
特别是,在本实施方式中,使表示车身2的行驶上的注意点的提醒注意线42在与一对行驶基准标记41不重叠的位置,与一对行驶基准标记41错开时间显示。因此,乘员M能够基于显示,对一对行驶基准标记41和提醒注意线42是关于不同事由的显示进行区分并认识。另外,乘员M基于它们的显示位置关系和对它们的理解,能够容易地判断预想前进道路的危险度等。
[第三实施方式]
第三实施方式中,对显示在前玻璃8的一对行驶基准标记41根据状况而变更的例进行说明。
在第三实施方式中的汽车1以及视线引导系统20的结构与第一实施方式相同,使用同样的符号以省略其说明。在以下的说明中,主要针对不同点进行说明。
图10是本发明的第三实施方式的显示处理的流程图。
如图10所示,在步骤ST3计算出视线通过的前玻璃8上的透视坐标P(x,y)之后,在开始显示处理之前,显示控制部31进一步判断是否需要对透视坐标P(x,y)以及行驶基准标记41进行变更。显示控制部31基于从连接于微型计算机29的机器取得的信息,判断是否需要进行变更。
具体来说,显示控制部31首先判断周围危险(步骤ST21)。
例如在前方的拍摄图像中映射有自行车51等的移动物体在预想前进道路的道路上或道路边的情况下,显示控制部31判断为需要进行变更。
另外,在预想到会有物体向道路冲出、道路上有危险物的情况下,显示控制部31判断为需要进行变更。
另外,在道路急转弯的情况下,在路面变化的情况下,显示控制部31判断为需要进行变更。
除此以外的情况下,显示控制部31判断为不需要进行变更。
接下来,显示控制部31判断本车的行驶状态(步骤ST22)。
例如,在前方的拍摄图像暗的情况下,显示控制部31判断为需要进行变更。
另外,在车速在预定值以上的情况下,显示控制部31判断为需要进行变更。
除此以外的情况下,显示控制部31判断为不需要进行变更。
之后,显示控制部31判断是否需要进行变更(步骤ST23)。
在以上所有的判断中当判断为不需要进行变更时,显示控制部31判断为不需要进行变更,使一对行驶基准标记41显示于最初的透视坐标P(x,y)(步骤ST24)。
除此以外的情况下,显示控制部31判断为需要进行变更,根据判断为需要进行变更的事由来变更显示的行驶基准标记41,变更行驶基准标记41的显示坐标。并且,显示变更后的行驶基准标记41(步骤ST25)。
图11是示出通过投影机30在前玻璃8显示的一对行驶基准标记41的各种的变更例的说明图。
图11的(A)是当自行车51在预想前进道路的道路的右端行驶时的变更例。在该情况下,右侧的行驶基准标记41的显示坐标变更为比自行车51还靠近车道的中央。
其中,右侧的行驶基准标记41也可以以从车道的右边缘的位置向变更后的位置移动的方式进行显示。
另外,当变更后的一对行驶基准标记41的间隔比车宽小时,左侧的行驶基准标记41的显示坐标也可以向左侧变更以使该间隔变为车宽。
图11的(B)是当自行车51有可能从右侧闯入预想前进道路的道路时的变更例。在该情况下,右侧的行驶基准标记41变更为比通常情况粗的线。由此,针对从道路的右侧闯入的自行车51,能够进行强调的显示。
图11的(C)是当进入隧道内等外面变暗时的变更例。在该情况下,在各行驶基准标记41中,与车道边缘重叠地延伸的行驶基准线L1向驾驶员侧延长。由此,即使在车外变暗难以观察车道的状况下,通过延长的行驶基准线L1的显示,也能够很容易地识别车道。
图11的(D)是当车速超过了预定的限制速度时的变更例。在该情况下,一对行驶基准标记41向车道的中央靠近而错开显示,以使它们的间隔变窄。由此,乘员M感觉到车道宽度变窄,而有可能减缓速度。
图11的(E)是当车速超过预定的限制速度时的变更例。在该情况下,一对行驶基准标记41的颜色例如从通常的绿色变为红色。应予说明,由于附图是黑白色,所以图示为从实线变为虚线。由此,乘员M可知车速超过了限制速度。
如上所述,在本实施方式中,显示控制部31取得与车身2的周围的危险或者车身2的行驶自身有关的相关信息,投影机30根据该相关信息来变更一对行驶基准标记41的显示。
因此,乘员M能够不从一对行驶基准标记41移动视线,而认识与车身2的周围的危险或者车身2的行驶自身有关的相关信息。乘员M例如能够对通过显示而认识的事由进行确认。能够减轻乘员M的用于确认周围安全的工作。
[第四实施方式]
在第四实施方式中,以在前玻璃8显示用于引导乘员M的视线的一对车道线为例进行说明。
在第四实施方式的汽车1以及视线引导系统20的结构与第一实施方式相同,使用同样的符号以省略其说明。在以下的说明中,主要针对不同点进行说明。
接下来,针对用于通过本发明的第四实施方式的视线引导系统20进行视线引导的处理的一例进行说明。视线引导系统20对期望使乘员M看见的风景,例如对于前进道路,与车道线重叠地显示,从而引导乘员M的视线。
图12是本发明的第四实施方式的显示控制部31周期地执行显示处理的流程图。显示控制部31例如按每100毫秒重复执行图12的处理,从而更新前玻璃8的显示。
为了引导乘员M的视线,显示控制部31周期地执行图12的显示处理。显示控制部31首先判断是否需要进行用于引导乘员M的视线的显示(步骤ST1)。
显示控制部31例如测量车身2的不稳定的动作和/或乘员M的紧张程度并将其数值化,当该值超过一定水平时,判断为需要进行视线引导显示。
另外,显示控制部31例如在急转弯、车身2冲出这样的行驶环境发生变化的情况下,判断为需要进行视线引导显示。
另外,显示控制部31对乘员M最近的视线的移动进行判断,例如在存在没注意到的移动物体的情况下,也可以判断为需要进行视线引导显示。
除此以外的情况下,显示控制部31判断为不需要进行视线引导显示,而结束图12的显示处理。
应予说明,显示控制部31也可以在即将进行后述的显示处理之前对是否需要进行视线引导显示进行判断。
当判断为需要进行视线引导显示时,显示控制部31继续进行图12的显示处理,取得用于视线引导的信息(步骤ST2)。
在由该处理所取得的信息中,例如有能够作为前方的车窗图像IM而使用的通过前照相机21所得的车身2前方的拍摄图像和能够用于判断乘员M的视线的通过车内照相机23所得的车内的拍摄图像。
在取得用于视线引导的信息后,显示控制部31在乘员M观察制动距离的地点的情况下,推断乘员M的视线通过的前玻璃8上的透视坐标P(x,y)(步骤ST31)。
通过在该透视坐标P(x,y)显示用于引导乘员M的视线的车道线61,能够使乘员M的视线朝向该方向或者地点。在此,以针对预想前进道路来引导乘员M的视线的情况为例进行说明。在图4的车窗图像IM中,在车身2的前方,道路笔直向前延伸。在该情况下,如图4中的虚线框所示,乘员M需要通过目视对成为汽车1的前进道路的该道路的路面状况进行确认。
在进行朝向引导地点的视线的透视坐标P(x,y)的推断处理中,显示控制部31首先在车窗图像IM中对成为预想前进道路(本车道)的坐标范围进行确定(步骤ST32)。
显示控制部31例如使用指引路径数据、和/或道路数据的链接数据等,对拍摄在车窗图像IM中的成为预想前进道路的道路而得的拍摄坐标范围进行确定。例如当为图4的车窗图像IM时,图5的带阴影线的直线道路的拍摄范围是成为预想前进道路的道路的拍摄坐标范围。
应予说明,当基于道路数据,判断为双向两车道的道路时,或判断为单向两车道的道路时,将本车行驶的车道的拍摄范围设为成为预想前进道路的拍摄坐标范围即可。
另外,当根据针对车窗图像IM的处理,能够识别将道路按照每个车道进行划分的白色标线、黄色标线时,也可以基于该信息来确定本车行驶的车道的拍摄范围。
接下来,显示控制部31推断制动距离(步骤ST33)。
显示控制部31例如从ECU25取得车速信息,计算对应于行驶中的路面的种类,例如柏油路或碎石路这样的种类的制动距离。
显示控制部31也可以计算对应于天气等的制动距离。对于晴天、雨这种程度的天气,可以通过无线通信部28而取得,也可以基于前照相机21的图像的雨噪声和/或明亮程度进行判断。
并且,在例如以60km/h行驶的情况下,如图5所示,显示控制部31将成为该速度下的制动距离的地点、例如图4的虚线框的大致中心的位置作为视野中心坐标PC进行确定(步骤ST34)。
对于车窗图像IM,在确定了期望引导的视野中心坐标PC之后,显示控制部31对从该视野中心坐标PC以相当于车道宽度或车宽的距离而分隔的左右一对视线引导坐标PL、PR进行确定(步骤ST35)。具体来说,当为图4的车窗图像IM时,显示控制部31对位于图5的视野中心坐标PC的左右方向(水平方向)的、对车道的右边缘以及左边缘进行拍摄而得的一对视线引导坐标PL、PR进行确定。
应予说明,车宽的信息、道路宽度和/或车道宽度的信息能够从导航装置27取得。显示控制部31参考所取得的信息,以车宽以上的间隔确定左右一对视线引导坐标PL、PR。当道路宽度和/或车道宽度低于车宽时,以将一对视线引导坐标PL、PR从车道的右边缘以及左边缘错开的方式进行确定,以使它们的间隔成为车宽以上的间隔。
接下来,显示控制部31基于车内照相机23拍摄的车内的拍摄图像,对乘员M的视点(视线的起点)的空间位置进行确定(步骤ST36)。
在本实施方式的情况下,车内的拍摄图像中包括乘员M的脸。在该情况下,通过确定图像中的头部或眼球的位置,能够确定相对于车内照相机23的头部或眼球的方向。另外,乘员M就座于座位6,被安全带9束缚。由此,从滑动座位6的前后位置的信息能够推断出从车内照相机23到头部或者眼球为止的距离。基于这些信息,显示控制部31对乘车的乘员M的头部或者眼球的空间位置进行确定。
此外,例如也可以在显示与车外的指定物重叠的基准标记的状态下,使乘员M左右移动头部,将在基准标记与车外的指定物看起来重叠的状态下的图像作为基准图像进行拍摄并保存。之后,也可以通过该基准图像中的头部或眼球的拍摄位置与处理时的车内图像中的头部或眼球的拍摄位置的差来对乘车的乘员M的头部或眼球的空间位置进行确定。在该情况下,显示控制部31也能够对乘车的乘员M的头部或眼球的大概的空间位置进行确定。
接下来,显示控制部31在乘员M透过前玻璃8观察视线引导位置的情况下,对视线通过的前玻璃8上的透视坐标P(x,y)进行计算(步骤ST37)。
图6是得到前玻璃上的透视坐标P(x,y)的计算处理的一例的说明图。图6是以垂直面剖切车身2以及道路而得的示意性截面图。在图6中图示出道路的路面、固定设置于车身2的前照相机21、前玻璃8、乘员M的头部以及眼球。另外,示意性地图示出通过前照相机21进行拍摄而得的车窗图像IM。在该情况下,车窗图像IM可以作为在车身2的前方,在前照相机21的拍摄范围的下边缘与路面的交点竖直设置的假想图像而处理。
在这样的空间位置关系下,通过延长将前照相机21与车窗图像IM中的视线引导坐标PL、PR连接而生成的线段,从而能够得到制动距离的地点,即道路上的视线引导地点P1的空间位置。并且,将该道路上的视线引导地点P1的空间位置与乘员M的头部或眼球的空间位置连接而生成的线段与前玻璃8交叉。通过基于这样的位置关系进行计算,从而使得显示控制部31在乘员M透过前玻璃8观察视线引导地点P1的情况下,能够对视线通过的前玻璃8上的透视坐标P(x,y)进行计算。
在计算出前玻璃8上的透视坐标P(x,y)之后,显示控制部31开始进行使一对车道线61并排显示于该透视坐标P(x,y)的处理(步骤ST38)。
显示控制部31使从右侧的透视坐标P(x,y)向上、沿车道的右边缘延伸的右侧的车道线61显示。并且,使从左侧的透视坐标P(x,y)向上,沿车道的左边缘延伸的右侧的车道线61显示。
图13是乘员M透过前玻璃8而看到的车窗风景的一例的说明图。在图13中,一对车道线61在期望引导视线的制动距离处的右边缘以及左边缘的地点向上,与本车行驶的车道的右边缘以及左边缘重叠地并排显示。具体来说,右侧的车道线61从制动距离的地点向上,与车道的右边缘重叠地延伸。左侧的车道线61从制动距离的地点向上,与车道的左边缘重叠地延伸。
乘员M的视线通过一对车道线61能够被引导至车道。
如上所述,在本实施方式中,显示控制部31取得与乘员M从车内观察的风景有关的风景信息,基于该风景信息,在乘员M观察预想的本车(车身2)要通过的预想前进道路时,对视线通过的前玻璃8上的透视坐标P(x,y)或者透视本车的预想前进道路的右边缘以及左边缘而产生的透视坐标P(x,y)进行确定。并且,投影机30基于该透视坐标P(x,y),在前玻璃8上以相当于本车的车宽以上的间隔使沿着该右边缘以及左边缘的一对车道线61并排显示。由此,乘员M能够以一对车道线61与本车的预想前进道路的右边缘以及左边缘重叠的方式看到显示于前玻璃8的一对车道线61。乘员M的视线能够被引导至通过一对车道线61而被强调显示的本车的预想前进道路。乘员M对驾驶中需要确认的预想前进道路能够进行确认。确认一对车道线61之间的情况,并能够确认是否能够安全行驶。另外,通过一对车道线61的显示,乘员M的视线稳定在预想前进道路,作为其结果,汽车1能够稳定地行驶。另外,即使在乘员M将视线移动至其他方向后,也能够容易并快速地将视线返回至期望的预想前进道路的方向。在返回视线时无需寻找预想前进道路。
特别是,由于显示了与预想前进道路的右边缘以及左边缘重叠地延伸的一对车道线61,因此乘员M的视线很难集中于一点,而容易对预想前进道路的方向进行整体地观察。不仅预想前进道路上的情况,而且对于预想前进道路的左右情况也容易确认。与之相对地,假设例如当在预想前进道路上显示一条行驶基准线时,乘员的视线容易集中于那一条线。其结果为,即使通过一条的行驶基准线引导了乘员M的视线,注意力也仅集中于该一条线,而难以从整体上观察预想前进道路的方向。特别是对于从一条行驶基准线轻微偏离的作为周围情况的预想前进道路的左右的安全性难以确认。在本实施方式中,很难产生这样的误导。
进一步,在本实施方式中,显示控制部31取得关于汽车1的行驶本身的本车行驶信息,投影机30将对应于该本车行驶信息的位置作为一对车道线61的一端而显示一对车道线61。对于线状物,人的视线或注意力比起线状物的中央部容易偏向端部。因此,乘员M不会移动被一对车道线61引导的视线,并能够通过一对车道线61的端部的位置,得到与本车的行驶自身有关的本车行驶信息。
在本实施方式中,投影机30在显示控制部31作为本车行驶信息而取得了汽车1的速度的情况下,从在该速度下的预想制动距离的停止地点的透视坐标P(x,y)向上地显示一对车道线61。因此,乘员M不会移动被一对车道线61引导的视线,并能够通过一对车道线61的下端的位置,而得到本车的预想制动距离的信息。
[第五实施方式]
在第五实施方式中,针对变更了车道线61的显示位置的例进行说明。
图14是本发明的第五实施方式的一对车道线的变更处理的流程图。显示控制部31执行图14的处理来代替图12的处理。
在图14中,显示控制部31在步骤ST37计算出前玻璃8上的透视坐标P(x,y)之后,开始进行使一对车道线61并排显示于该透视坐标P(x,y)的处理(步骤ST41)。
显示控制部31从右侧的透视坐标P(x,y)向下,显示沿车道的右边缘延伸的右侧的车道线61。并且,从左侧的透视坐标P(x,y)向下,显示沿车道的左边缘延伸的右侧的车道线61。
乘员M的视线通过一对车道线61能够被引导至车道。
如上所述,在本实施方式中,投影机30在显示控制部31作为本车行驶信息而取得了汽车1的速度的情况下,从在该速度下的预想制动距离的停止地点的透视坐标P(x,y)向下,沿预想前进道路的左右端显示一对车道线61。由此,乘员M不会移动被一对车道线61引导的视线,并能够通过一对车道线61的上端的位置,得到本车的预想制动距离的信息。特别是由于成为到预想制动距离为止的范围的左右部分被一对车道线61隔开的状态,因此能够良好地识别特别需要注意的范围。
[第六实施方式]
在第六实施方式中,对在前玻璃8显示用于引导乘员M的视线的一对车道线的例进行说明。
在第六实施方式中的汽车1以及视线引导系统20的结构与第一实施方式相同,使用同样的符号以省略其说明。在以下的说明中,主要针对不同点进行说明。
接下来,针对用于通过在第六实施方式中的视线引导系统20而进行视线引导的处理的一例进行说明。视线引导系统20对期望使乘员M看见的风景,例如对于前进道路,与车道线重叠地显示,从而引导乘员M的视线。
图15是本发明的第六实施方式的显示控制部31周期地执行显示处理的流程图。显示控制部31例如按每100毫秒重复执行图15的处理,从而更新前玻璃8的显示。
为了引导乘员M的视线,显示控制部31周期地执行图15的显示处理。显示控制部31首先判断是否需要进行用于引导乘员M的视线的显示(步骤ST1)。
显示控制部31例如测量车身2的不稳定的动作和/或乘员M的紧张程度并将其数值化,当该值超过一定水平时,判断为需要进行视线引导显示。
另外,显示控制部31例如在急转弯、车身2冲出这样的行驶环境发生变化的情况下,判断为需要进行视线引导显示。
另外,显示控制部31对乘员M最近的视线的移动进行判断,例如在存在没注意到的移动物体的情况下,也可以判断为需要进行视线引导显示。
在这些情况以外的情况下,显示控制部31判断为不需要进行视线引导显示,而结束图15的显示处理。
应予说明,显示控制部31也可以在即将进行后述的显示处理之前对是否需要进行视线引导显示进行判断。
当判断为需要进行视线引导显示时,显示控制部31继续进行图15的显示处理,取得用于视线引导的信息(步骤ST2)。
在由该处理所取得的信息中,例如有能够作为前方的车窗图像IM而使用的通过前照相机21所得的车身2前方的拍摄图像和能够用于判断乘员M的视线的通过车内照相机23所得的车内的拍摄图像。
在取得了用于视线引导的信息后,在乘员M看向期望将乘员M的视线引导到的地点的情况下,显示控制部31推断乘员M的视线通过的前玻璃8上的透视坐标P(x,y)(步骤ST51)。
通过在该透视坐标P(x,y)显示用于引导乘员M的视线的车道线71,从而能够使乘员M的视线朝向该方向或者地点。在此,以针对预想前进道路来引导乘员M的视线的情况为例进行说明。在图4的车窗图像IM中,在车身2的前方,道路笔直向前延伸。在该情况下,如图4中的虚线框所示,乘员M需要通过目视对成为汽车1的前进道路的该道路的路面的状况进行确认。
在进行朝向引导地点的视线的透视坐标P(x,y)的推断处理中,显示控制部31首先在车窗图像IM中对成为预想前进道路(本车道)的坐标范围进行确定(步骤ST52)。
显示控制部31例如使用指引路径数据和/或道路数据的链接数据等,确定对车窗图像IM中成为预想前进道路的道路进行拍摄而得的拍摄坐标范围。例如当为图4的车窗图像IM时,图5的带阴影线的直线道路的拍摄范围是成为预想前进道路的道路的拍摄坐标范围。
应予说明,当基于道路数据,判断为双向两车道的道路时,或判断为单向两车道的道路时,将本车行驶的车道的拍摄范围设为成为预想前进道路的拍摄坐标范围即可。
另外,当根据针对车窗图像IM的处理,能够识别将道路按照每个车道进行划分的白色标线、黄色标线时,也可以基于该信息来确定本车行驶的车道的拍摄范围。
在确定了成为预想前进道路(本车道)的拍摄坐标范围之后,显示控制部31对在车窗图像IM中的能够瞭望整个该预想前进道路路面的视野中心坐标PC进行确定(步骤ST53)。
显示控制部31例如将预想前进道路上的预定距离的中央位置作为视野中心坐标PC进行确定。当为图4的车窗图像IM时,如图5所示,例如将图4的虚线框的中心作为视野中心坐标PC进行确定。
对于车窗图像IM在确定了视野中心坐标PC之后,显示控制部31对从该视野中心坐标PC以相当于车道宽度或车宽的距离而分隔的左右一对视线引导坐标PL、PR进行确定(步骤ST54)。具体来说,当为图4的车窗图像IM时,显示控制部31对位于图5的预定距离地点的坐标PC的左右方向(水平方向)的、对车道的右边缘以及左边缘进行拍摄的一对视线引导坐标PL、PR进行确定。
应予说明,车宽的信息、道路宽度和/或车道宽度的信息能够从导航装置27取得。显示控制部31参考取得的信息,以在车宽以上的间隔确定左右一对视线引导坐标PL、PR。当道路宽度和/或车道宽度低于车宽时,以将一对视线引导坐标PL、PR从车道的右边缘以及左边缘错开的方式进行确定,以使它们的间隔成为车宽以上的间隔。
接下来,显示控制部31基于车内照相机23拍摄的车内的拍摄图像,对乘员M的视点(视线的起点)的空间位置进行确定(步骤ST55)。
在本实施方式的情况下,车内的拍摄图像中包括乘员M的脸。在该情况下,通过确定图像中的头部或眼球的位置,从而能够确定相对于车内照相机23的头部或眼球的方向。另外,乘员M就座于座位6,被安全带9束缚。由此,从滑动座位6的前后位置的信息能够推断出从车内照相机23到头部或者眼球为止的距离。基于这些信息,显示控制部31对乘车的乘员M的头部或者眼球的空间位置进行确定。
此外,例如也可以在显示与车外的指定物重叠的基准标记的状态下,使乘员M左右移动头部,将在基准标记与车外的指定物看起来重叠的状态下的图像作为基准图像进行拍摄并保存。之后,也可以通过该基准图像中的头部或眼球的拍摄位置与处理时的车内图像中的头部或眼球的拍摄位置的差,对乘车的乘员M的头部或眼球的空间位置进行确定。在该情况下,显示控制部31也能够对乘车的乘员M的头部或眼球的大概的空间位置进行确定。
接下来,显示控制部31在乘员M透过前玻璃8观察视线引导位置的情况下,对视线通过的前玻璃8上的透视坐标P(x,y)进行计算(步骤ST56)。
图6是得到前玻璃8上的透视坐标P(x,y)的计算处理的一例的说明图。图6是以垂直面剖切车身2以及道路而得的示意性截面图。在图6中图示有道路的路面、固定设置于车身2的前照相机21、前玻璃8、乘员M的头部以及眼球。另外,示意性地图示有通过前照相机21进行拍摄而得的车窗图像IM。在该情况下,车窗图像IM可以作为在车身2的前方,在前照相机21的拍摄范围的下边缘与路面的交点上而竖直设置的假想图像而处理。
在这样的空间位置关系下,通过延长将前照相机21与车窗图像IM中的视线引导坐标PL、PR连接而生成的线段,从而能够得到视野中心坐标PC的地点,即道路上的视线引导地点P1的空间位置。并且,该道路上的视线引导地点P1的空间位置与乘员M的头部或眼球的空间位置连接而生成的线段与前玻璃8交叉。通过基于这样的位置关系进行计算,从而使得显示控制部31在乘员M透过前玻璃8观察视线引导地点P1的情况下,能够对视线通过的前玻璃8上的透视坐标P(x,y)进行计算。
在计算出前玻璃8上的透视坐标P(x,y)之后,显示控制部31开始进行使一对车道线71并排显示于该透视坐标P(x,y)的处理。
显示控制部31使右侧的车道线71显示于右侧的透视坐标P(x,y)。并且,使左侧的车道线71显示于左侧的透视坐标P(x,y)(步骤ST57)。
图16是乘员M透过前玻璃8看到的车窗风景的一例的说明图。在图16中,通过显示控制部31的显示更新处理,从而使车道线71朝向透视坐标P(x,y)增长或消失。
在图16的(A)的初期显示中,一对车道线71在前玻璃8的下部,与本车行驶的车道的右边缘以及左边缘重叠地并排显示。
此后,如一对车道线71如图16的(B)所示,沿车道的右边缘以及左边缘向上增长,上端到达左右的透视坐标P(x,y)。
此后,如一对车道线71如图16的(C)所示,其下端沿车道的右边缘以及左边缘向上移动。
此后,如一对车道线71如图16的(D)所示,在左右的透视坐标P(x,y)消失。
乘员M的视线通过一对车道线71朝向左右的透视坐标P(x,y)增长以及消失,能够被引导朝向左右的透视坐标P(x,y)。另外,乘员M通过一对车道线71能够观察到车道的右边缘的空间位置和左边缘的空间位置。另外,因为一对车道线71与车道的右边缘以及左边缘看起来重叠,所以乘员M能够识别车道宽度在车身2的车宽以上。
如上所述,在本实施方式中,显示控制部31取得与乘员M从车内观察的风景有关的风景信息,基于该风景信息,在乘客M观察预想的本车(车身2)要通过的预想前进道路时,对视线通过的前玻璃8上的透视坐标P(x,y)或者透视本车的预想前进道路的右边缘以及左边缘而产生的透视坐标P(x,y)进行确定。并且,投影机30基于该透视坐标P(x,y),在前玻璃8上以相当于本车的车宽以上的间隔使沿着该右边缘以及左边缘的一对车道线71并排显示。由此,乘员M能够以一对车道线71与本车的预想前进道路的右边缘以及左边缘重叠的方式看到显示于前玻璃8的一对车道线71。乘员M的视线能够被引导至通过一对车道线71而被强调显示的本车的预想前进道路。乘员M对驾驶中需要确认的预想前进道路能够进行确认。确认一对车道线71之间的情况,并能够确认是否能够安全行驶。另外,通过一对车道线71的显示,乘员M的视线稳定在预想前进道路,作为其结果,汽车1能够稳定地行驶。另外,即使在乘员M将视线移动至其他方向后,也能够容易并快速地将视线返回至期望的预想前进道路的方向。在返回视线时无需寻找预想前进道路。
特别是,由于显示了与预想前进道路的右边缘以及左边缘重叠地延伸的一对车道线71,乘员M的视线很难集中于一点,而容易对预想前进道路的方向进行整体地观察。不仅预想前进道路上的情况,而且对于预想前进道路的左右情况也容易确认。
与之相对地,假设例如当在预想前进道路上显示一条车道线时,乘员M的视线容易集中于那一条线。其结果为,即使通过一条的车道线引导了乘员的视线,注意力也仅集中于该一条线,而难以从整体上观察预想前进道路的方向。特别是对于从一条车道线轻微偏离的作为周围情况的预想前进道路的左右的安全性难以确认。在本实施方式中,很难产生这样的误导。
进一步,在本实施方式中,投影机30根据显示后的经过时间,使包括一对车道线71的前玻璃8的显示变化。由此,被一对车道线71引导的乘员M的视线不移动而通过位于该视线前方的一对车道线71根据时间的经过进行变化,从而能够进一步对乘员M的视线或者注意力进行精确地引导。
另外,在本实施方式中,投影机30根据经过时间使一对车道线71朝向视野中心坐标P(x,y)增长或消失。由此,乘员M的视线被引导至一对车道线71增长或消失的方向、或者一对车道线增长或者消失的坐标。能够提高对应于视野中心坐标P(x,y)的视线的引导效果。
[第七实施方式]
在第七实施方式中,对在前玻璃8上与一对车道线71一同显示在一对车道线71上移动的移动标记的例进行说明。
在第七实施方式中的汽车1以及视线引导系统20的结构与第六实施方式相同,使用同样的符号以省略其说明。在以下的说明中,主要针对不同点进行说明。
图17是本发明的第七实施方式的显示控制部周期地执行显示处理的流程图。
图18是移动标记沿车道线移动的,乘员透过前玻璃看到的车窗风景的一例的说明图。在图18的(A)中显示有一对车道线71。从图18的(B)到图18的(E),多个移动标记72在一对车道线71上朝向左右的透视坐标P(x,y)移动。
如图17所示,在步骤ST56计算出视线通过的前玻璃8上的透视坐标P(x,y)之后,显示控制部31开始显示处理。
在显示处理中,显示控制部31首先如图18的(A)所示,在计算出的透视坐标P(x,y)并排显示一对车道线71(步骤ST61)。
一对车道线71以与预想前进道路的右边缘以及左边缘重叠地沿着预想前进道路的右边缘以及左边缘而延长的方式显示。由此,视线被引导至预想前进道路的路面以及周围环境。
在显示了一对车道线71之后,显示控制部31进一步显示沿一对车道线71移动的移动标记72(步骤ST62)。
从图18的(B)至图18的(E),多个移动标记72显示于一对车道线71的端部之后,在一对车道线71上朝向左右的视线引导坐标PL、PR而移动。之后,移动标记72在左右的视线引导坐标PL、PR处消失。之后,新的移动标记72再次显示于一对车道线71的端部并移动。移动标记72在一对车道线71上反复地移动。
如上所述,在本实施方式中,投影机30将观察为分别沿着本车的预想前进道路的右边缘以及左边缘延伸的一对车道线71与根据经过时间而在车道线71上移动的移动标记72共同显示。由此,乘员M的视线被引导朝向在车道线71上移动标记72移动的方向。沿着移动标记72的移动方向,能够引导视线。能够朝向左右的视线引导坐标PL、PR这样的目标位置引导视线。
图19是移动标记72向与车道线71离合的方向移动的,乘员透过前玻璃看到的车窗风景的变形例的说明图。
在图19的(A)至图19的(C)的变形例的情况下,移动标记72在显示于左右的视线引导坐标PL、PR之后,朝向一对车道线71的内侧中央移动。并且,在一对车道线71的内侧中央消失。在该变形例的情况下,投影机30也将观察为分别沿着本车的预想前进道路的右边缘以及左边缘延伸的一对车道线71与根据经过时间朝向相对于车道线71离合的方向移动的移动标记72共同显示。由此,乘员M的视线被朝向移动标记72从车道线71离合的方向引导。视线能够向移动标记72的移动方向被引导。能够朝向作为目标的视线引导。
以上的实施方式是本发明适用的实施方式的例,但本发明并不限定于此,在不脱离本发明的主旨范围,能够进行各种变形或变更。
例如,在上述实施方式中,投影机30在前玻璃8上投影影像。此外,例如也可以将投影机30设置于前玻璃8和乘员M之间,为了使乘坐于车身2的乘员M观察车外情况而在能够透视的屏幕上显示影像。另外,也可以在由乘员M佩戴的眼镜的玻璃而构成的屏幕上显示影像。
在上述实施方式中,显示控制部31将所拍摄的车窗风景作为风景信息而使用。此外,例如也可以通过导航装置27的信息、无线通信部28的取得信息而取得风景信息。
在上述实施方式中,将指引路径作为预想前进道路。此外,例如也可以将映射于车窗图像IM上的道路作为预想前进道路。另外,也可以基于无线通信部28的取得信息,而预想预想前进道路。
在上述实施方式中,一对行驶基准标记41或者一对车道线61、71以相当于车道宽度的间隔显示作为基准,根据需要以相当于车宽的间隔而显示。此外,例如一对行驶基准标记41或者一对车道线61、71也可以总是以相当于车宽的间隔显示。
在上述实施方式中,提醒注意线42以与一对行驶基准标记41显示的位置以及时间错开的方式显示。除此以外,例如提醒注意线42也可以在一对行驶基准标记41之间,仅错开位置显示,或者仅错开时间显示。特别是,通过使它们具有不同颜色,乘员M能够对提醒注意线42和一对行驶基准标记41进行区分。
在上述实施方式中,提醒注意线42显示为一条。除此以外,例如提醒注意线42也可以显示为多条。
上述实施方式是将本发明应用于汽车1的例子。对于车辆来说,还有二轮车、沿轨道行走的电车等。本发明能够应用于这些车辆。
Claims (14)
1.一种车辆的视线引导装置,具备:
显示部件,其为了乘坐于车辆的乘员观察车外,而使影像显示于能够透视的前玻璃或者屏幕;
风景信息取得部,其取得与所述乘员从所述车辆内观察的风景有关的风景信息;和
透视位置确定部,其基于所述风景信息,当所述乘员观察预想所述车辆要通过的预想前进道路时,对视线通过的所述前玻璃或者所述屏幕上的透视位置或者透视所述车辆的预想前进道路的右边缘以及左边缘而产生的透视位置进行确定,
其中,所述显示部件,
基于所述透视位置,以相当于所述车辆的车宽以上的间隔使一对行驶基准标记并排地显示于所述前玻璃或者所述屏幕,以使所述一对行驶基准标记看起来与所述车辆的预想前进道路的右边缘以及左边缘重叠,当道路宽度和/或车道宽度低于所述车辆的车宽时,以将所述一对行驶基准标记从车道的右边缘以及左边缘错开的方式进行确定,以使它们的间隔成为车宽以上的间隔。
2.根据权利要求1所述的车辆的视线引导装置,其中,
所述透视位置确定部对所述风景信息中的所述车辆行驶的道路或者车道的边缘的透视位置进行确定,
所述显示部件在所述道路或者所述车道的边缘的透视位置,显示所述行驶基准标记。
3.根据权利要求1或2所述的车辆的视线引导装置,其中,
所述显示部件,
使表示所述车辆的行驶上的注意点的提醒注意线在所述前玻璃或者所述屏幕上与所述一对行驶基准标记不重叠的位置,与所述一对行驶基准标记错开时间显示。
4.根据权利要求1至2中任意一项所述的车辆的视线引导装置,具有,
相关信息取得部,其取得与所述车辆的周围的危险或者所述车辆的行驶本身有关的相关信息,
所述显示部件根据所述相关信息来变更所述一对行驶基准标记的显示。
5.根据权利要求3所述的车辆的视线引导装置,具有,
相关信息取得部,其取得与所述车辆的周围的危险或者所述车辆的行驶本身有关的相关信息,
所述显示部件根据所述相关信息来变更所述一对行驶基准标记的显示。
6.根据权利要求1所述的车辆的视线引导装置,其中,
作为所述一对行驶基准标记,所述显示部件以相当于所述车辆的车宽以上的间隔并排地显示沿着所述右边缘以及所述左边缘的一对行驶基准线,并且显示从所述一对行驶基准线向外侧延伸的一对视线基准线。
7.根据权利要求6所述的车辆的视线引导装置,其中,
从所述一对行驶基准线向外侧延伸的所述视线基准线的长度比所述行驶基准线长。
8.根据权利要求6或7所述的车辆的视线引导装置,其中,
所述显示部件,
使所述一对视线基准线显示于期望引导所述乘员的视线到达的高度。
9.根据权利要求1所述的车辆的视线引导装置,其中,
作为所述一对行驶基准标记,所述显示部件以相当于所述车辆的车宽以上的间隔使沿着所述右边缘以及所述左边缘的一对车道线并排地显示于所述前玻璃或者所述屏幕,以使一对车道线看起来沿着所述车辆的预想前进道路的右边缘以及左边缘延伸,所述一对车道线将对应于本车行驶信息的位置作为一端显示。
10.根据权利要求9所述的车辆的视线引导装置,其中,
所述显示部件在本车行驶信息取得部作为所述本车行驶信息而取得了所述车辆的速度的情况下,从在该速度下的预想制动距离的停止位置的透视位置向上地显示所述一对车道线。
11.根据权利要求9所述的车辆的视线引导装置,其中,
所述显示部件在本车行驶信息取得部作为所述本车行驶信息而取得了所述车辆的速度的情况下,从在该速度下的预想制动距离的停止位置的透视位置向下地显示所述一对车道线。
12.根据权利要求1所述的车辆的视线引导装置,其中,
作为所述一对行驶基准标记,所述显示部件以相当于所述车辆的车宽以上的间隔使沿着所述右边缘以及所述左边缘的一对车道线并排地显示于所述前玻璃或者所述屏幕,以使一对车道线看起来沿着所述车辆的预想前进道路的右边缘以及左边缘延伸,
根据显示后的经过时间,使包括所述一对车道线的所述前玻璃或者所述屏幕的显示变化。
13.根据权利要求12所述的车辆的视线引导装置,其中,
所述显示部件根据所述经过时间,使所述一对车道线朝向视野中心消失或者增长。
14.根据权利要求12所述的车辆的视线引导装置,其中,
所述显示部件,
将观察为分别沿着所述车辆的预想前进道路的右边缘以及左边缘延伸的一对车道线与根据所述经过时间而在所述车道线上移动或者朝向相对于所述车道线离合的方向移动的移动标记共同显示。
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