CN108621922B - 车辆的显示系统及车辆的显示系统的控制方法 - Google Patents

车辆的显示系统及车辆的显示系统的控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明在车辆的后窗部进行显示时，根据驾驶员是否对后方进行确认来进行最佳的显示。提供一种车辆的显示系统(1000)，其具备：HUD装置(500)，其在车辆的后窗部进行显示；驾驶员状态判定部(406)，其判定驾驶员是否对车辆的后方进行确认；以及HUD控制部(414)，其控制由HUD装置(500)进行的显示，并根据驾驶员是否对车辆的后方进行确认而改变由HUD装置(500)进行的显示。

Description

车辆的显示系统及车辆的显示系统的控制方法
技术领域
本发明涉及车辆的显示系统及车辆的显示系统的控制方法。
背景技术
以往，例如在下述的专利文献1中，记载有下述内容：驾驶员在进行后方视野确认时，基于车辆状态、就座状态和后方视界来判定显示部的最佳的位置以及方向，来改变位置以及方向。
此外，近来，基于面部的图像信息识别人的状态的技术变得普遍。例如，在下述的非专利文献1中，记载有通过面部识别来监视驾驶中的驾驶员的状态的技术。
[现有技术文献]
[专利文献]
专利文献1：日本特开2004-082835号公报
[非专利文献]
非专利文献1：丸山勇人、松岗敦子著“ドライバーモニタシステムの紹介”，2012年11月，OKIテクニカルレビュー第220号第79卷No.2。
发明内容
技术问题
当在车辆的后窗部进行显示的情况下，期望在驾驶员注视着车辆的前方，驾驶员未对车辆的后方进行确认时，进行对于视觉辨认后窗部的显示的对象(后续车辆等)而言最佳的显示。另一方面，期望在驾驶员对车辆的后方进行确认时，虽然进行对于视觉辨认后窗部的显示的对象而言最佳的显示，但不一定是对于驾驶员而言最佳的显示，而是考虑驾驶员的视觉辨认性而改变向后窗部上的显示。
但是，上述专利文献1中记载的技术，关于在驾驶员对后方进行确认时和驾驶员未对后方进行确认时使显示内容变化这一点，未进行任何考虑。
因此，本发明是鉴于上述问题而完成的，本发明的目的在于提供新颖且改进的车辆的显示系统以及车辆的显示系统的控制方法，其可以在车辆的后部的窗部进行显示时，根据驾驶员是否对后方进行确认来进行最佳的显示。
技术方案
为了解决上述课题，根据本发明的一个观点，提供一种车辆的显示系统，其具备：显示装置，其在车辆的后部的窗部进行显示；判定部，其判定驾驶员是否对车辆的后方进行确认；以及显示控制部，其控制由所述显示装置进行的所述显示，并根据所述驾驶员是否对所述车辆的后方进行确认而改变由所述显示装置进行的所述显示。
可选地，在所述驾驶员对所述车辆的后方进行确认的情况下，所述显示控制部使所述显示移动。
此外，可选地，所述判定部判定所述驾驶员是否回头看而对所述车辆的后方进行确认，在驾驶员回头看而对所述车辆的后方进行确认的情况下，所述显示控制部使所述显示的表面背面反转。
此外，可选地，所述判定部判定所述驾驶员是否观看后视镜而对所述车辆的后方进行确认，在所述驾驶员观看所述后视镜而对所述车辆的后方进行确认的情况下，所述显示控制部使所述显示移动。
此外，可选地，所述车辆的显示系统具备判定后续车辆的信息的后续车辆信息获取部，所述显示控制部根据所述后续车辆的信息控制所述显示装置，以进行所述显示。
此外，可选地，在所述驾驶员对所述车辆的后方进行确认的情况下，所述显示控制部使所述显示移动到成为驾驶员的死角的位置。
此外，可选地，所述显示控制部根据所述后续车辆的状态改变所述显示的位置。
此外，为了解决上述课题，根据本发明的另一观点，提供一种车辆的显示系统的控制方法，所述车辆的显示系统具有在车辆的后部的窗部进行显示的显示装置，所述控制方法包括：判定驾驶员是否对所述车辆的后方进行确认的步骤；以及控制由所述显示装置进行的所述显示，并根据所述驾驶员是否对所述车辆的后方进行确认而改变由所述显示装置进行的所述显示的步骤。
技术效果
如以上所说明，根据本发明，可以在车辆的后部的窗部进行显示时，根据驾驶员是否对后方进行确认来进行最佳的显示。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式的车辆的显示系统的结构的示意图。
图2是表示使用了自发光中间膜的HUD装置的示意图。
图3是表示驾驶员传感器拍摄驾驶员的状态的示意图。
图4是表示基于驾驶员的面部区域而计算面部所朝向的角度等的情形的示意图。
图5是表示向后窗部的显示例的示意图。
图6是表示向后窗部的显示例的示意图。
图7是表示向后窗部的显示例的示意图。
图8是表示基于后续车辆的位置推定的车外显示的示意图。
图9是表示基于后续车辆的位置推定的车外显示的示意图。
图10是表示在本实施方式的车辆的显示系统中进行的处理的流程图。
符号说明
406驾驶员状态判定部，407环境状态判定部，414显示控制部，500HUD装置。
具体实施方式
以下参照附图详细地说明本发明的优选实施方式。应予说明，在本说明书及附图中，对于实质上具有相同的功能结构的构成要素，标注相同的符号，由此省略重复说明。
图1是表示本发明的一实施方式的车辆的显示系统1000的结构的示意图。车辆的显示系统1000基本上是在汽车等车辆中构成的系统。如图1所示，车辆的显示系统1000构成为具有车外传感器100、驾驶员传感器200、就座传感器300、控制装置400、HUD装置500、扬声器600、座位振动部700。
车外传感器100由立体相机、单目相机、毫米波雷达、红外传感器等构成，测定本车周边的人和/或车辆等的位置、速度。在车外传感器100由立体相机构成的情况下，立体相机构成为具有包括CCD传感器、CMOS传感器等摄像元件的左右一对相机，拍摄车辆外的外部环境，并将拍摄得到的图像信息发送给控制装置400。作为一例，立体相机由能够获取颜色信息的彩色相机构成，并设置于车辆的前窗部的上部。
HUD(Head-up Display：平视显示器)装置500是直接将信息映到人的视野的显示装置，在汽车的前窗部和/或后窗部等窗部上显示实像。一般已知HUD为显示虚像的装置，但在本实施方式中，使用映出实像的显示装置。由于HUD装置500显示实像，所以视角大致有360°，能够从车内外对显示进行视觉辨认。在另一实施方式中，HUD装置500也可以显示虚像。
作为HUD装置500，更具体地，可以采用图2所示的使用自发光中间膜510的装置。在此情况下，在车辆的前窗部、后窗部等，以用表面背面的两块玻璃520夹住的方式配置自发光中间膜510。自发光中间膜510中含有发光材料，若从设置于车内的投影仪530照射激光，则被照射的部分发光并显示文字和/或图像。显示对象具有从全部角度的可见性，也能够从驾驶座以外的座位和/或车辆外部视觉辨认。应予说明，HUD装置500也可以通过将自发光式的装置配置于车辆的窗部而构成。在此情况下，例如也可以采用使用了有机EL元件的透明屏幕或透射型液晶装置等。此外，作为显示装置，既可以使用HUD装置500以外的装置，也可以使用设置在例如仪表板的大型液晶装置和/或LED显示装置等。应予说明，以下，以在车辆的窗部(玻璃)进行显示的HUD装置500作为显示装置为例进行说明，但本发明的显示装置并不限于此，包括设置在车辆的内部或外部的显示装置的全部方式。例如，本实施方式的显示装置可以设置在车辆外部的窗部以外(车体等)，也可以设置在车辆内部的窗部以外(仪表板、座位等)。此外，设置在车辆内部的显示装置与设置在车辆外部的显示装置可以是一体的，也可以是分体的。
驾驶员传感器200由相机、视线传感器、动作传感器等构成，测定驾驶员(驾驶者)的头部和/或手臂的活动、视线方向等。在驾驶员传感器200由相机构成的情况下，通过对相机拍摄得到的图像进行图像处理，来获取头部和/或手臂的活动、视线方向等。在驾驶员传感器200由视线传感器构成的情况下，通过角膜反射法等方法进行视线检测。就座传感器300设置于车辆内的各座位，判定是否有人坐在座位上。在通过HUD装置500向车辆的内外显示警告时，扬声器600向车辆的内外发出警告音。座位振动部700设置于车辆的座位，在通过HUD装置500向车辆内显示警告时，座位振动部700通过振动座位来向驾驶员、同乘人员进行警告。
控制装置400基于车外传感器100、驾驶员传感器200等检测到的信息，来控制由HUD装置500进行的显示。因此，控制装置400具有环境信息获取部402、驾驶员信息获取部404、驾驶员状态判定部406、环境状态判定部407、以及HUD控制部(显示控制部)414。应予说明，控制装置400的各构成要素可以由电路(硬件)、或CPU等中央处理单元与用于使其发挥功能的程序(软件)构成。
环境信息获取部402可以针对由构成车外传感器100的立体相机的左右一组相机拍摄得到的左右一组立体图像对，根据对应的位置的偏离量，利用三角测量的原理生成并获取到对象物为止的距离信息。同时，环境信息获取部402能够根据图像信息获取被拍摄体的位置信息。此外，环境信息获取部402对利用三角测量的原理生成的距离信息进行公知的分组处理，并将分组处理后的距离信息与预先设定的三维立体物数据等进行比较，由此检测出立体物数据和/或白线数据等。由此，控制装置400也能够识别人物、其他车辆、临时停车标识、停车线、ETC口等。
此外，环境信息获取部402能够使用根据三角测量的原理生成的与人物、其他车辆的距离信息来计算与人物、其他车辆的距离的变化量、相对速度。距离的变化量可以通过累计按单位时间检测的帧图像间的距离来求出。此外，相对速度可以通过将按单位时间检测的距离除以该单位时间来求出。
这样，环境信息获取部402获取从车外传感器100得到的车辆外的图像信息并进行图像分析处理，对图像信息进行分析而获取车辆外的环境信息。
图3是表示在驾驶员传感器200由相机构成的情况下，驾驶员传感器200正在拍摄驾驶员的状态的示意图。如图3所示，作为一例，驾驶员传感器200设置于转向柱的上部。
在驾驶员传感器200由相机构成的情况下，通过驾驶员传感器200拍摄得到的图像被输入到控制装置400。驾驶员信息获取部404使用边缘检测、面部检测等图像处理技术从输入图像获取驾驶员的面部区域，并基于面部区域获取面部朝向。驾驶员状态判定部406基于面部朝向来判定驾驶员是否正在往别处看。此外，驾驶员信息获取部404检测眼、鼻、口等面部各部位的特征点的位置信息，驾驶员状态判定部406基于位置信息来判定有睡意、瞌睡等有可能未注意前方等驾驶员的状态。
图4是表示基于检测到的驾驶员的面部区域10而计算面部所朝向的角度等的情形的示意图。基于从图像信息得到的驾驶员的面部区域10来监测驾驶员的面部朝向是否偏离预定的区域，由此能够判定往别处看的可能性。应予说明，驾驶员的面部区域10可以根据眼、鼻、口等面部各部位的特征点的位置信息来设定。此外，作为一例，面部朝向可以以从正面观察时的眼间距为基准，通过将该基准与从图像信息得到的眼间距进行比较来推定。从图像信息得到的眼间距越小于基准值，则越能够判断为面部朝向从正面向侧面偏离。
在图4的右下部示出了检测结果20。在检测结果20中，纵轴表示“面部的上下方向的角度”，横轴表示“面部的左右方向的角度”，×符号30表示检测到的面部朝向。在检测结果20中标注了沙粒状阴影的中央部的矩形表示判断为驾驶员正在朝向正面的正面区域22，在检测到的面部朝向(×符号30)从正面区域22变化到左右的目光转移区域24的情况下，判定为有往别处看的可能性。区分正面区域22与目光转移区域24的阈值可以设为左右±20°左右，但是可以适宜地变更。是否正在往别处看的判定例如可以根据面部朝向处于目光转移区域24的时间相对于基准时间的比率是否超过了预定的阈值来进行判定。此外，例如在面部朝向角度连续一定时间超过了预先设定的范围的情况下、或连续无法检测到面部的情况下，也可以判定为往别处看。
在本实施方式中，驾驶员状态判定部406基于驾驶员的面部朝向判定驾驶员是否观看后视镜。此外，驾驶员状态判定部406基于驾驶员的面部朝向判定驾驶员是否回头向后看。在驾驶员是否观看后视镜的判定中，在检测结果20中的“面部的上下方向的角度”以及“面部的左右方向的角度”相当于驾驶员观看后视镜时的角度的情况下，判定为驾驶员观看后视镜。此外，在驾驶员是否回头向后看的判定中，在检测结果20中的“面部的左右方向的角度”为预定角度θ以上的情况下，判定为驾驶员回头向后看。
控制装置400的环境状态判定部407基于环境信息获取部402获取到的环境信息，判定车辆外的环境信息。特别地，环境状态判定部407能够以人物和/或其他车辆作为车辆外的对象而判定其状态。
HUD控制部414控制由HUD装置500进行的显示。HUD控制部414能够基于环境信息获取部402、驾驶员信息获取部404、驾驶员状态判定部406、环境状态判定部407的处理来控制由HUD装置500进行的显示。
本实施方式中，当由HUD装置500在后窗部进行了显示时，在驾驶员用后视镜观看了后窗部的显示的情况下和驾驶员回头观看了后窗部上的显示的情况下，改变显示方法。驾驶员状态判定部406基于从驾驶员传感器200获取到的信息判定驾驶员是观看了后视镜还是回头看。
例如，当在后窗部上朝向车外显示文字的情况下，若从车内观看该显示，则由于文字反转，所以难以阅读。因此，基于从驾驶员传感器200获取到的信息，在驾驶员回头观看的情况下，使朝向车外显示的文字反转以使得能够从车内阅读。此外，配合于驾驶员回头观看的情况，以使向后窗部上的显示位置、大小成为最佳的方式进行控制。
另一方面，在驾驶员使用后视镜观看显示在后窗部上的、朝向车外的文字的情况下，由于后视镜使文字反转，所以即使是朝向车外的文字，也可以原样读取。因此，基于从驾驶员传感器200获取到的信息，在驾驶员观看后视镜的情况下，不将朝向车外的显示反转而原样显示。此外，在驾驶员观看后视镜的情况下，将显示位置、大小控制为最佳，以最易于驾驶员介由后视镜观看。
以下，基于附图说明具体的显示例。图5～图7是表示向后窗部810的显示例的示意图。在图5～图7中，透过后窗部810，能够确认跟随有后续车辆900。在这样的情况下，基于环境信息获取部(后续车辆信息获取部)402获取到的信息，环境状态判定部(后续车辆状态判定部)407判定为后续车辆900正在接近，HUD控制部414控制HUD装置500而进行车外显示802的显示。图5表示在驾驶员观看后视镜之前，以对于后续车辆900而言容易观看的形状和/或显示位置进行车外显示802(“注意车间距”)的状态。
图6表示从图5的状态变更为驾驶员观看后视镜时的显示变更例，表示改变车外显示802的显示位置，使驾驶员容易理解显示内容的状态。在图5中“注意车间距”的车外显示802被后排座位的头枕820遮挡，但在图6中显示位置被改变，驾驶员能够介由后视镜切实地视觉辨认“注意车间距”的显示。
此外，图7表示从图5的状态变更为驾驶员回头向后看时的显示变更例，表示与图6同样地改变车外显示802的显示位置并且使车外显示802的表面背面反转，使驾驶员容易理解显示内容的状态。由此，在驾驶员回头向后看时，可以切实地读取“注意车间距”的文字，驾驶员容易理解朝向后续车辆900的车外显示802的内容。
更具体地，将通过车外显示进行显示的信息分为三类，按各类改变显示方法。分类如下。第一类是后续车辆900和本车都需要的信息，“注意车间距”(后续车辆900与本车的相对速度大的情况)等符合此类。第二类是后续车辆900优先需要的信息，“注意追尾”(后续车辆900急速接近的情况)、“前方拥堵”等符合此类。第三类是本车优先需要的信息，“死角车辆检测”、“倒车引导”、“声纳显示”等符合此类。
上述的图5～图7是第一类的显示例。在第一类的情况下，在驾驶员用后视镜观看车外显示802时和回头观看车外显示802时，改变显示。在用后视镜观看车外显示802的情况下，不使显示反转而将显示位置、大小改变为最佳的显示位置、大小。另一方面，在驾驶员回头观看车外显示802的情况下，改变为驾驶员容易观看的形状、显示位置。此外，在驾驶员回头看的情况下，在车外显示802为文字时，使其反转。这样，在第一类的情况下，由于不清楚对方是否因观看到显示而实际改变驾驶行为，所以以本车的驾驶员优先而改变显示。
在第二类的情况下，以对于后续车辆而言容易观看的位置和/或形状进行车外显示802。例如，用设置于车辆后方的驾驶员传感器200判断后续车辆与本车位置的关系和/或后续车辆的驾驶员位置，并在对于后续车辆900而言最佳的位置进行车外显示802。此时，在驾驶员通过观看后视镜或回头向后看而对后方进行确认的情况下，由于车外显示802对于驾驶员而言有可能成为后方视界的妨碍，所以使车外显示802移动到头枕820等成为驾驶员的死角的显示位置。
在第三类的情况下，在驾驶员通过观看后视镜或回头向后看而对后方进行确认的情况下，使向后窗部810的显示预先显示在驾驶员容易观看的显示位置。
图8以及图9是表示基于后续车辆的位置推定的车外显示的示意图。在此，图8是表示后续车辆的位置推定的示意图。如图8所示，根据从配置于车辆800的后方的车外传感器100得到的图像信息，来推定后续车辆900的位置。具体地，环境信息获取部(后续车辆信息获取部)402基于从车外传感器100得到的图像信息，获取后续车辆900的位置信息。若得到后续车辆900的位置信息，则如图9所示，在后窗部上的、后续车辆900容易观看的位置，进行车外显示802。
如图8所示，后续车辆900相对于车辆800位于左斜后方的位置。因此，如图9所示，在后窗部810的左侧进行车外显示802。HUD控制部414基于环境信息获取部402获取到的后续车辆900的位置信息，控制由HUD装置500进行的显示，在后窗部810的左侧进行显示。此外，也可以是，环境信息获取部402获取后续车辆900的驾驶员的视线的朝向，并基于此在后续车辆900的驾驶员容易观看的位置进行显示。
接下来，基于图10的流程图，对在本实施方式的车辆的显示系统1000中进行的处理进行说明。图10所示的处理由控制装置400的各构成要素进行，且按预定的控制周期重复进行。首先，在步骤S10，判定是否有需要传达给后续车辆900的信息，在有需要传达给后续车辆900的信息的情况下前进至步骤S12。在步骤S12，判定是否有需要本车知晓的信息，在有需要本车知晓的信息的情况下前进至步骤S14。在步骤S14，在驾驶员朝向正面的期间，以对于后续车辆900而言容易观看的形状和/或显示位置进行车外显示802。
在接着的步骤S16，驾驶员状态判定部406判定驾驶员是否回头向后，在驾驶员回头向后的情况下前进至步骤S18。在步骤S18，在驾驶员回头的期间，将后窗部810的车外显示802改变为驾驶员容易观看的形状、显示位置。由此，如图6所示，车外显示820的位置改变，并且车外显示802被反转。
在步骤S10没有需要传达给后续车辆900的信息的情况下，前进至步骤S20。在步骤S20，判定是否有需要本车知晓的信息，在有需要本车知晓的信息的情况下前进至步骤S22。在步骤S22，在驾驶员对后方进行确认的期间，在后窗部810上的驾驶员容易观看的位置进行显示。另一方面，在步骤S20没有需要本车知晓的信息的情况下前进至步骤S24。在步骤S24，不进行向车外的显示，并在步骤S24之后结束处理(结束)。
此外，在步骤S12，在没有需要本车知晓的信息的情况下前进至步骤S26。在步骤S26，以对于后续车辆900而言容易观看的位置和/或形状进行车外显示802。在步骤S26之后前进至步骤S28，判定驾驶员是否对后方进行确认。并且，在驾驶员对后方进行确认的情况下前进至步骤S30，在驾驶员对后方进行确认的期间，使车外显示802移动到头枕等成为驾驶员的死角的位置。由此，驾驶员的后方视界不被车外显示802遮挡，能够对后方提高视觉辨认性。在步骤S30之后结束处理(结束)。
此外，在步骤S16驾驶员未回头向后看的情况下前进至步骤S32。在步骤S32，判定驾驶员是否观看后视镜，在驾驶员观看后视镜的情况下前进至步骤S34。在步骤S34，在驾驶员观看后视镜的期间，改变为驾驶员容易观看的显示位置。由此，如图6所示，车外显示802的显示位置被改变。另一方面，在步骤S32驾驶员未观看后视镜的情况下结束处理。
如以上所说明，根据本实施方式，由于在驾驶员通过回头向后看或观看后视镜而对后方进行确认的情况下，改变由HUD装置500进行的向后窗部810的显示，所以可以对进行后方确认的驾驶员进行最佳的显示。
以上，参照附图对本发明的优选实施方式进行了详细说明，但本发明并不限定于这样的例子。显然，如果是具有本发明所属技术领域中的通常的知识的人员，则能够在权利要求书所记载的技术思想范畴内想到各种变形例或修改例，应了解，这些变形例或修改例当然也属于本发明的技术范围。

Claims (7)

1.一种车辆的显示系统，其特征在于，具备：
显示装置，其在车辆的后部的窗部进行显示；
判定部，其判定驾驶员是否对车辆的后方进行确认；以及
显示控制部，其控制由所述显示装置进行的显示，并根据所述驾驶员是否对所述车辆的后方进行确认而改变由所述显示装置进行的所述显示，
所述判定部判定所述驾驶员是否回头看而对所述车辆的后方进行确认，并且判定所述驾驶员是否观看后视镜而对所述车辆的后方进行确认，
在所述驾驶员回头看而对所述车辆的后方进行确认的情况下，所述显示控制部使朝向车辆的外部的显示的表面背面反转，在所述驾驶员观看所述后视镜而对所述车辆的后方进行确认的情况下，所述显示控制部不使所述朝向车辆的外部的显示的表面背面反转。
2.根据权利要求1所述的车辆的显示系统，其特征在于，在所述驾驶员对所述车辆的后方进行确认的情况下，所述显示控制部使所述显示移动。
3.根据权利要求2所述的车辆的显示系统，其特征在于，
在所述驾驶员观看所述后视镜而对所述车辆的后方进行确认的情况下，所述显示控制部使所述朝向车辆的外部的显示移动。
4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的车辆的显示系统，其特征在于，
所述车辆的显示系统具备判定后续车辆的信息的后续车辆信息获取部，
所述显示控制部根据所述后续车辆的信息控制所述显示装置，以进行所述显示。
5.根据权利要求4所述的车辆的显示系统，其特征在于，
在所述驾驶员对所述车辆的后方进行确认的情况下，所述显示控制部使所述显示移动到成为驾驶员的死角的位置。
6.根据权利要求4所述的车辆的显示系统，其特征在于，
所述显示控制部根据所述后续车辆的状态改变所述显示的位置。
7.一种车辆的显示系统的控制方法，其特征在于，所述车辆的显示系统具有在车辆的后部的窗部进行显示的显示装置，
所述控制方法包括：
判定驾驶员是否对所述车辆的后方进行确认的步骤；以及
控制由所述显示装置进行的所述显示，并根据所述驾驶员是否对所述车辆的后方进行确认而改变由所述显示装置进行的所述显示的步骤，
在所述判定的步骤中，判定所述驾驶员是否回头看而对所述车辆的后方进行确认，并且判定所述驾驶员是否观看后视镜而对所述车辆的后方进行确认，
在改变所述显示的步骤中，在所述驾驶员回头看而对所述车辆的后方进行确认的情况下，使朝向车辆的外部的显示的表面背面反转，在所述驾驶员观看所述后视镜而对所述车辆的后方进行确认的情况下，不使所述朝向车辆的外部的显示的表面背面反转。
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