CN107650639B - 视野控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种视野控制装置。视野区域例如是前挡风玻璃,其外缘由一对左右前柱、车顶和仪表盘决定。在前挡风玻璃的周缘部设有变更区域，能够利用如液晶等来局部提高显著性(视觉显著性)。因此，提供一种视野控制装置，其能够朝向所需要的方向对视线进行诱导。

Description

视野控制装置

技术领域

本发明涉及一种视野控制装置。

背景技术

车辆驾驶员一般一边通过前挡风玻璃确认车外的情况，一边进行驾驶。在日本公开专利公报特开2016-37201号公报中公开了一种装置，其能够在视觉上变更前挡风玻璃的窗框形状。即，在所述公报中公开了以下装置：在前挡风玻璃的周缘部设有视觉变更区域，该视觉变更区域能够利用液晶等来对有无视野限制进行变更，例如能够根据车辆的行驶状况、道路状况、车辆周边状况局部进行视野限制，在视觉上变更前挡风玻璃的窗框形状。

发明内容

－发明要解决的技术问题－

当人目视到某一情况时，如果被称作显著性的视觉特征量较大(显著性高)，则视线就容易被诱导至该特定部位。显著性是由通过颜色、亮度、边缘倾斜度、动作等时刻变化的显著性组成的视觉特征量。即，当车辆驾驶员通过前挡风玻璃目视观察前方情况时，视线很容易自然而然地(无意识中)被诱导至显著性高的方向。

另一方面，例如就车辆而言，当驾驶员通过视野区域即前挡风玻璃观察前方情况时，驾驶员往往会不慎进入分心状态，即视线方向从应该注视的观察对象上大幅度偏离的状态。例如，直行时，视线很容易无意识地移动到位于道路左右两旁的显眼事物(如点亮的大型广告牌)上等。

本发明正是鉴于上述情况而完成的。其目的在于：提供一种视野控制装置，其能够朝向所需要的方向对视线进行诱导。

－用于解决技术问题的技术方案－

为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案。即，

提供一种视野控制装置，视野区域的外缘由框体决定，所述视野控制装置包括：

显著性变更单元，其用于进行变更，来提高所述视野区域的周缘部处的显著性；以及

控制单元，其用于根据预设条件对所述显著性变更单元进行控制，来提高所述视野区域的周缘部中规定部分处的显著性。

根据上述技术方案，视线就容易被诱导向显著性高的部分，因此能够有效地利用该显著性来将视线诱导(无意识下的平和的视线诱导)至所需要的方向。诱导视线时还不会让观察者感到麻烦和不自然，因此是较好的。

以上述技术方案为前提的优选方面如下所述。即，

所述显著性变更单元被设为，能够至少提高所述视野区域的左侧侧缘部、右侧侧缘部和上缘部这三处的显著性，

所述控制单元用于进行控制，来提高从所述三处中选出的至少一处的显著性。在此情况下，适当地区分使用朝向左方对视线进行的诱导、朝向右方对视线进行的诱导、朝向前后方向上的远方对视线进行的诱导，因此是较好的。

所述视野控制装置还包括：

视线方向检测单元，其用于检测通过所述视野区域目视观察周围情况的观察者的视线方向，以及

观察对象检测单元，其用于检测在所述视野区域中观察者应该观察的观察对象；

所述控制单元进行控制，当由所述视线方向检测单元检测出的视线方向没有朝向由所述观察对象检测单元检测出的观察对象的方向时，则提高所述视野区域位于该观察对象的方向上的周缘部的显著性。在此情况下，对视线进行诱导，让驾驶员从分心状态变为视线朝向应该注视的观察对象，因此是较好的。

所述视野区域被设为移动物体的前挡风玻璃。在此情况下，虽然前挡风玻璃视野区域广导致操作移动物体的操作者的视线更容易从应该注视的观察对象上大幅度地偏离(容易分心)，但是能够朝向所需要的方向对通过前挡风玻璃的操作者的视线进行诱导。

所述控制单元进行控制，当所述移动物体直行时，则提高所述前挡风玻璃的上缘部的显著性。在此情况下，能够朝向前方远处对视线进行诱导。

所述控制单元进行控制，当移动物体转弯时，则提高所述前挡风玻璃的左右侧缘部中位于转弯方向上的侧缘部的显著性。在此情况下，能够朝向转弯方向对视线进行诱导。

所述移动物体被设为车辆，

所述控制单元进行控制，当所述车辆靠边停车时，则提高所述前挡风玻璃的左右侧缘部中位于靠边方向上的侧缘部的显著性。在此情况下，能够朝向靠边停车的目标处对视线进行诱导。

所述视野区域是移动物体中的内后视镜、外后视镜、映照出设定的规定方向的情况的显示屏中任一种。在此情况下，在属于间接视野的视野区域，能够朝向所需要的方向对视线进行诱导。

所述显著性变更单元被设为用于提高所述规定部分相对于所述视野区域内的背景的亮度差。在此情况下，通过利用人眼容易感知到的亮度差来提高显著性，就能够极其有效地对视线进行诱导。

所述显著性变更单元被设为能够变更颜色。在此情况下，利用颜色提高显著性，更有效地对视线进行诱导，因此是较好的。

附图说明

图1示出视野区域即前挡风玻璃部分。

图2示出前挡风玻璃中能够提高显著性的区域的设定例。

图3示出提高前挡风玻璃的侧缘部的显著性后的状态。

图4示出提高前挡风玻璃的上缘部的显著性后的状态。

图5示出本发明的控制系统例。

图6是示出本发明的控制例的流程图。

图7是示出本发明的其他控制例的流程图。

图8示出提高显示屏的上缘部的显著性后的状态，该显示屏用于显示后方视野。

图9示出从图8的状态变更了显著性较高的位置后的状态。

－符号说明－

1－前挡风玻璃(视野区域)；2－前柱；3－车顶；4－仪表盘；5－内后视镜；6－外后视镜；7－显示屏(视野区域)；U－控制器；S1－车速传感器；S2－转角传感器；S3－导航装置；S4－视线跟踪摄像头；S5－车外摄像头(显著性检测用)；S11－变更区域(液晶)；S12－扬声器(警报用)；D1－数据库(存储属于观察对象的显著性)；D2－数据库(存储不需要观察的显著性)；HR1－(显著性较高的部位)；HL1－(显著性较高的部位)；HU－(显著性较高的部位)；HD1－(显著性较高的部位)；HD2－(显著性较高的部位)。

具体实施方式

在图1中，1是车辆即汽车的前挡风玻璃。前挡风玻璃1的外缘，也就是窗框形状，由一对左右前柱2、车顶3和仪表盘4决定。图1中，5是内后视镜，6是外后视镜，7是导航装置用显示屏。显示屏7在通常情况下显示地图信息，当选择了倒档时，显示屏7会自动映出后方视野(显示后方摄像头所拍摄的图像)。在实施方式中采用镜子作为映出内后视镜5、外后视镜6等间接视野的装置，但还可以采用电子显示装置(即显示屏)来映出摄像头所拍摄的影像。

如图2所示，在前挡风玻璃1的所有周缘部，设有能够提高显著性的变更区域S11。如日本公开专利公报2016-37201号公报中所公开的一样，该变更区域S11用液晶薄膜或者通过投影映射构成，能够提高该变更区域S11的任意部分的显著性。

为了提高变更区域S11处的显著性，就要提高以前挡风玻璃1内的周边情况(尤其是周边情况示出的显著性的分布情况)或存在于周缘部附近的部件为背景时变更区域S11与背景之间的亮度差，并且还要能够变更颜色。例如，当背景主要为灰色系或黑色系时，在变更区域S11显示与背景的明度差较大的亮色(如黄色等)，且亮度较高。需要说明的是，用于提高前挡风玻璃1的周缘部的显著性的构成方式，除了对前挡风玻璃1的周缘部本身设定液晶薄膜或者利用投影映射映出光线以外，还可以采用其他适当的方法。例如，通过在车顶3的前缘部、前柱2的车宽方向内缘部、仪表盘4的前缘部设置如LED灯等。

图3示出控制变更区域S11，在前挡风玻璃1的右侧缘部形成显著性较高(提高了视觉显著性)的部位HR1后的状态。驾驶员的视线会被诱导至显著性较高的部分即部位HR1一侧。也就是说，设定显著性较高的部位HR1的时机，最好是在要朝向右对驾驶员的视线进行诱导时(如右转时)。左转时，如图3的点划线所示，在前挡风玻璃1的左侧缘部设定显著性较高的部位HL1即可。例如在靠边停车时，也能够朝向左右任一方向对视线进行诱导(进行控制，来提高靠边方向的显著性)。

当右侧存在应该注视的观察对象，但驾驶员的视线却大幅度地偏离右侧时，也能够设定显著性较高的部位HR1。相反，当左侧存在应该注视的观察对象，但驾驶员的视线却大幅度地偏离左侧时，也能够设定显著性较高的部位HL1。

图4示出控制变更区域S11，在前挡风玻璃1的上缘部形成显著性较高的部位HU后的状态。由于该部位HU的显著性较高，所以就会朝向前挡风玻璃1的上缘部诱导驾驶员的视线，也就是说，会朝向前方远处诱导驾驶员的视线。图4那样的设定，在直行时，尤其是在高速公路(包括汽车专用车道)上直行时是较好的。尤其是在高速公路上，大多沿行车道设有许多用来照亮道路的照明灯。上述设定不受左右的照明灯影响，而向前方远处对视线进行诱导，因此是较好的。

图5示出对变更区域S11的视野限制进行控制的控制系统例。在该图5中，U是利用微型计算机构成的控制器(控制单元)。来自各种传感器或设备类S1～S5的信号输入该控制单元U。S1是用于检测车速的车速传感器。S2是用于检测转角的转角传感器。S3是导航装置，用于获取本车位置信息(GPS功能)和地图信息。S4是视线跟踪摄像头，例如设在车顶3的前端部，用于检测驾驶员的视线方向。S5是用于拍摄本车前方情况的车外摄像头，且用于检测该车外摄像头S5拍摄的图像中显著性分布情况。

控制器U除了对上述变更区域S11(构成变更区域S11的液晶等)进行控制以外，还对扬声器S12进行控制。扬声器S12用于在驾驶员没有注视应该注视的观察对象时，用声音发出警报。

控制器U包括两种数据库D1、D2。各数据库D1、D2分别由大容量的闪存或硬盘构成。数据库D1中存储的是，显著性分布中，与驾驶员应该注视的观察对象相关的众多数据。例如，将前方车辆的刹车灯、交通信号灯的显示内容，尤其是照明式道路标志、对向车辆、二轮车、行人等存储为观察对象。

另一方面，数据库D2中存储的是，与非观察对象的显著性相关的众多数据。不属于驾驶员的观察对象的显著性，例如有道路两旁的照明式广告牌、路灯、照明灯、建物窗户透出的灯光、行道树、太阳、月亮、星星等，将上述存储为不需要注视的显著性。需要说明的是，数据库D1、D2的存储是按照各种行车情况(如直行、转弯、市区行驶、高速公路行驶等)分别进行的。

控制器U从由车外摄像头S5拍摄的图像中，提取出显著性，并将提取出的显著性与数据库D1、D2中的数据进行对照，从而划分为驾驶员应该注视的观察对象和不需要观察的对象。根据该划分情况，与行车情况相应的驾驶员应该注视的观察对象就被确定下来。

下面参照图6、图7的流程图对与控制器U进行的视野限制相关的控制例进行说明。需要说明的是，在以下说明中Q表示步骤。首先，在图6的Q1中，来自各种传感器或设备类S1～S5的信号输入控制器U。然后在Q2中，根据视线跟踪摄像头S4的检测结果，运算出驾驶员的视线方向。

Q2之后，在Q3中，对显著性进行运算。如上述，该Q3中的处理是：将车外摄像头S5拍摄的图像中的显著性划分为驾驶员应该注视的观察对象和不需要注视的对象，尤其是决定应该注视的观察对象。在该处理中，应该注视的观察对象的位置(在前挡风玻璃1的视野区域中的位置，与观察方向对应)也被决定下来。

Q3之后，在Q4中，判断行车情况。该Q4的处理用于对本车当前的行车情况进行判断，在实施方式中至少对是否直行和转弯(曲线行驶)进行判断。需要说明的是，在进行上述行车情况的判断时，可以通过已知适当方法进行判断。在图5中还考虑到未图示的传感器和开关等的工作情况，由此进行判断。

Q4之后，在Q5中，运算出驾驶员应该注视的视线方向。通过Q3的处理获取驾驶员应该注视的观察对象的方向，该Q5的处理是设定该方向的处理。如果存在多个观察对象，则对视线进行诱导的方向会被设为最应该注意的观察对象所在的方向。

Q5之后，在Q6中，对Q2中运算出的驾驶员的视线方向与Q5中运算出的应该注视的视线方向是否大致一致进行判断。如果该Q6的判断为“是”，则认为驾驶员的观察情况没有问题，返回Q1(不进行提高显著性的控制)。

如果Q6的判断为“否”，则在Q7中，提高以下部位的显著性：在前挡风玻璃1上设定的变更区域S11中，位于观察对象的方向上的部位。这样一来，就会朝向观察对象诱导驾驶员的视线。需要说明的是，执行提高显著性的控制时，如果驾驶员的视线方向从尤其应该注视的观察对象上大幅度地偏离，则可以从扬声器S12发出警报声。

图7示出图6中的Q7的变形例，无论驾驶员的视线是否朝向观察对象，都会根据行车情况朝向优选方向诱导驾驶员的视线方向。即，在图7的Q11中，对当前是否正在直行进行判断。如果该Q11的判断为“是”，则在Q12中，如图4所示，前挡风玻璃1的上缘部的显著性得到提高，朝向前方远处对视线进行诱导。

如果所述Q11的判断为“否”，则对是否正在转弯进行判断，或者，Q12之后，在Q13中，对是否正在转弯进行判断。如果该Q13的判断为“是”，则在Q14中，如图3所示，在前挡风玻璃1的左右侧缘部中，位于转弯方向上的侧缘部的显著性被提高。

在进行图7的控制的同时，如果驾驶员的视线从应该注视的观察对象上大幅度地偏离，则配合进行提高显著性的控制，该控制用于朝向该观察对象的方向对视线进行诱导。具体而言，例如因为正在直行，所以前挡风玻璃1的上缘部的显著性被提高，在此状态下，如果驾驶员的注意力分散到左侧，则可以提高前挡风玻璃1的右侧缘部的显著性。在此情况下，在提高右侧缘部的显著性后，也可以暂时中断提高上缘部的显著性的控制。

图8、图9示出以下情况的示例：变速器换倒档时，对显示屏7映出的后方视野(后方摄像头拍摄的图像，属于间接视野)进行提高显著性的控制。即，图8示出的是，当车辆边后退边朝汽车止退器21后退行驶时，该车辆距离汽车止退器21较远的情况。在此情况下，为了加强朝向位于远处的汽车止退器21对视线进行的诱导，在显示屏7的上缘部设定显著性较高的部位HD1。如图9所示，一旦汽车接近上述汽车止退器21，则为了加强朝向位于近处的汽车止退器21对视线进行的诱导，在显示屏7的下缘部设定显著性较高的部位HD2。

以上对实施方式进行了说明，但本发明不受实施方式限制，可以在权利要求范围中记载的范围内做出适当变更。提高显著性的程度，根据与视野区域内的背景(周边情况)之间的关系，可以变更为至少具有规定大小的亮度差。对视野区域(如前挡风玻璃1)的下缘部，能够进行提高显著性的控制(例如，当在车辆周围行人或二轮车较多的市区行驶时，要将视线诱导至该车辆附近的情况)。对内后视镜5、外后视镜6等间接视野也同样能够进行将其周缘部的显著性局部提高的控制。为了提高显著性，可以采用适当的方法，如利用“动作”来取代变更颜色和提高亮度差的做法，或者在变更颜色和提高亮度差的基础上还利用“动作”等(例如，让前挡风玻璃1的周缘部的一部分变亮，并使该部分往返移动或者闪烁显示等)。

提高显著性的部位可以设定为各种部位。例如，可以不在前挡风玻璃1(视野区域)的侧缘部的整个长度方向上，而在侧缘部的长度方向上局部提高显著性，如侧缘部的上下方向的中间部位、上端部位、下端部位等。同样，也可以不在上缘部或下缘部的整个长度方向上，而在上缘部或下缘部的长度方向上局部提高显著性，如上缘部或下缘部的左右方向的中间部位、左端部位、右端部位等。在以前挡风玻璃1为例的情况下，当把提高显著性的部位设为“上缘部的车宽方向左端部+左侧缘部的上端部”时，能够向左斜上方对视线进行诱导，当把提高显著性的部位设为“上缘部的车宽方向右端部+右侧缘部的上端部”时，能够朝向右斜上方对视线进行诱导。同样，当把提高显著性的部位设为“下缘部的车宽方向左端部+左侧缘部的下端部”时，能够朝向左斜下方对视线进行诱导，当把提高显著性的部位设为“下缘部的车宽方向右端部+右侧缘部的下端部”时，能够朝向右斜下方对视线进行诱导。

本发明同样适用于车辆(汽车)以外的各种交通工具(飞机、船舶、列车等)，除了交通工具以外，还同样适用于如以下视野区域：在固定位置通过目视进行监控时的视野区域。当然，本发明的目的不限于已明确写出的目的，还默认包括以下目的：提供实质上优选或者表现出优点的方案。

Claims (7)

1.一种视野控制装置，车辆的前挡风玻璃的外缘由框体决定，所述视野控制装置的特征在于，包括：

显著性变更单元，其用于进行变更，通过变更亮度来提高所述前挡风玻璃的左侧侧缘部的上下方向的整个长度、右侧侧缘部的上下方向的整个长度、以及上缘部的左右方向的整个长度至少这三处的显著性；以及

控制单元，其对所述显著性变更单元进行控制，以对于所述三处中的根据预设条件选出的至少一处，通过变更该处的遍及整个长度的亮度来提高显著性，

所述控制单元根据当前车辆的行驶状况控制所述显著性变更单元，由此使驾驶员的视线朝向应该注视的观察对象。

2.根据权利要求1所述的视野控制装置，其特征在于，

所述视野控制装置还包括：

视线方向检测单元，其用于检测通过所述前挡风玻璃目视观察周围情况的驾驶员的视线方向，以及

观察对象检测单元，其用于检测在所述前挡风玻璃中驾驶员应该观察的观察对象；

所述控制单元进行控制，当由所述视线方向检测单元检测出的视线方向没有朝向由所述观察对象检测单元检测出的观察对象的方向时，则提高位于该观察对象的方向上的所述三处中选出的至少一处的显著性。

3.根据权利要求1所述的视野控制装置，其特征在于，

所述控制单元进行控制，当所述车辆直行时，则提高所述前挡风玻璃的上缘部的显著性。

4.根据权利要求1所述的视野控制装置，其特征在于，

所述控制单元进行控制，当所述车辆转弯时，则提高所述前挡风玻璃的左右侧缘部中位于转弯方向上的侧缘部的显著性。

5.根据权利要求1所述的视野控制装置，其特征在于，

所述控制单元进行控制，当所述车辆靠边停车时，则提高所述前挡风玻璃的左右侧缘部中位于靠边方向上的侧缘部的显著性。

6.根据权利要求1到5中任一项权利要求所述的视野控制装置，其特征在于，

所述显著性变更单元被设为用于提高所述前挡风玻璃的左侧侧缘部、右侧侧缘部和上缘部这三处中的根据预设条件选出的至少一处相对于所述前挡风玻璃内的背景的亮度差。

7.根据权利要求6所述的视野控制装置，其特征在于，

所述显著性变更单元被设为能够变更颜色。

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