JP2006017626A - ナビゲーションシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 移動体が備えるフロントガラスの前方に見える風景に重なるように像(図形、文字、記号を含む)を表示するナビゲーションシステムにおいて、該像中の少なくとも1つの図像(記号、文字を含む)の大きさを、該移動体の移動に伴う時間経過に沿って変化させながら搭乗者に掲示することを特徴とするナビゲーションシステム。
【選択図】 図3
Description
例えば、図7に示すように、交差点Aを右折せよとの経路指示図形5は、交差点Aの路面に重なるように表示すれば判り易いが、自車両の直前に大きな車両101が走行している場合では、安全上路面より数m上方に表示せざるを得なくなり、図8に示すように経路指示図形5を路面より数m上方に表示する。その場合、経路指示図形5は交差点Aを指し示すのか、交差点Bを指し示すのかの区別がつかなくなるという問題が発生してしまう。
この問題は、開示されているヘッドアップディスプレイが表示画像に奥行き情報がない2次元画像を使用しているために起こるものである。
そこで、特許文献3で開示されているような3次元表示が可能なヘッドアップディスプレイのナビゲーションシステムへの使用が考えられるが、以下に示すような理由から上記問題は解決されない。
ところが、移動体の経路誘導では前方数10mから数100mの範囲で、奥行きの違いを表現する必要がある。しかしながら、現在までに実用化されている3次元ディスプレイでは、例えば、100m先の交差点と150m先の交差点を区別することができない。
このような状況において、本発明は、上記問題を解消して経路誘導に最適なナビゲーションシステムの提供を目的とするものである。
人間の視覚システムが奥行きを知覚する生理的要因として、三次元画像工学(大越孝敬著、朝倉書店、1991年)に記述されているように、(1)両眼視差、(2)幅輳、(3)焦点調節、(4)運動視差の4つの要因があり、且つこれら4つの要因がそれぞれ支配的に機能する奥行き範囲が異なっている。
焦点調節は、前方1〜2m程度の範囲で支配的に機能し、両眼視差及び幅輳について
は、前方10m程度の範囲で支配的である。そして、それ以上の遠方においては運動視差が奥行き知覚において支配的に機能している。
ここで、運動視差とは観察者が移動した場合、視野内の対象物の見え方が異なってくることをいう。日常よく経験する例としては、電車の窓から見た風景が、遠方にあるものはゆっくりと移動し、近くにあるものは素早く移動するといった現象も運動視差によるものである。
このためには、図像の大きさを時間とともに変化、通常の走行時では拡大させる必要があるが、その場合の時間変化率は、図像を搭乗者に知覚させたい位置、又はその位置と移動体の速度に基づいて算出すればよい。
ここで、網膜像の大きさによる奥行き感とは、大きさが予め分かっている対象が網膜上でどれくらいの大きさで写るかによって概略の距離を感じ取ることをいう。したがって、対象物までの距離と対象物の表示サイズの関係を常に一定にしておけばよく、本発明では、このような心理的要因による知覚システムが奥行きを知覚する効果を誘発して、問題の解決を促すものである。
図1は、実施例1によるナビゲーションシステムの基本構成を示す図である。図2は実施例1における経路指示図形の大きさと表示位置を決定する演算処理のフローチャートである。図3は、実施例1の方法により得られる経路指示図形の説明図である。図4は実施例2によるナビゲーションシステムにおける基本構成を示す図である。図5は実施例2における経路指示図形の大きさと表示位置を決定する演算処理のフローチャートである。
本発明の第1の実施形態を図1に示す。
図1において、1はディスプレイ、2はディスプレイの表示画像の虚像位置を遠方に延ばすための光学系で凹面鏡、凸レンズ、ホログラムなどで構成される。3はフロントガラス、10はパターンのサイズと表示位置を求めるための演算部、11はディスプレイ1に表示する経路指示図形などのパターンを生成する画像パターン生成部、12は経路指示などに初期パターンとして用いる基本パターンを記憶する基本パターン記憶部である。
図3(a)上の地点Cを車両100が走行中であり、次の右折地点である交差点Bまでの距離を例えば200mとする。この地点Cにおいて、図3(b)に示すように交差点Bで右折させるための経路指示図形5の表示を開始する。そして、これ以降の時刻における経路指示図形の大きさは、その時点における車両と交差点B間の距離を用いた数1により算出する。数1によると、図3(c)に示すように、車両が交差点Aを走行中は、地点Cに比べ、交差点Bまでの距離が2分の1となり、従って経路指示図形51のサイズは2倍となっている。
本発明の第2の実施形態によるナビゲーションシステムの基本構成を図4に示す。基本構成は実施例1のナビゲーションシステムの基本構成と同じであるが、本実施例では、経路指示図形の大きさを、GPSから取得した車両の位置情報に加え、速度表示用の速度計測手段から取得した車両の速度情報も利用して算出している。
なお、本発明においては、実施形態の違いにかかわらず、ディスプレイの表示画像の虚像
の位置をフロントガラスの前方10m以上とすることにより、著しい効果を得ることができる。なぜならば、本発明は人間の視覚システムが対象物の奥行きを知覚する際に用いる生理的要因の中の運動視差と呼ばれる要因を利用するが、運動視差が他の要因より支配的になるのがおよそ10m以上の領域からであるからである。
1a ディスプレイ表示画面の虚像
2 凹面鏡、凸レンズ、ホログラムなどディスプレイ1の表示画像の虚像位置
を遠方に延ばすための光学部品または光学系
3 フロントガラス
10 演算部
11 画像パターン生成部
12 基本パターン記憶部
5 経路指示図像
51 経路指示図像
100 自車両
101 前方車両
110 経路
Claims (6)
- 移動体が備えるフロントガラスの前方に見える風景に重なるように像(図形、文字、記号を含む)を表示するナビゲーションシステムにおいて、該像中の少なくとも1つの図像(記号、文字を含む)の大きさを、該移動体の移動に伴う時間経過に沿って変化させながら搭乗者に掲示することを特徴とするナビゲーションシステム。
- 移動体が備えるフロントガラスに対して運転席と反対側に、移動体に搭載したディスプレイの表示画像の像を形成することで、該ディスプレイの表示画像を移動体の搭乗者に掲示するナビゲーションシステムにおいて、該表示画像の像中の少なくとも1つの図像(記号、文字を含む)の大きさを、該移動体の移動に伴う時間経過に沿って変化させながら搭乗者に掲示することを特徴とするナビゲーションシステム。
- 移動体に搭載したディスプレイの表示面から放たれる光の一部を該移動体のフロントガラスで反射させて、フロントガラスの前方に形成したディスプレイの表示画像の虚像を、移動体の搭乗者に掲示するナビゲーションシステムにおいて、該表示画像の像中の少なくとも1つの図像(記号、文字を含む)の大きさを該移動体の移動に伴う時間経過に沿って変化させながら搭乗者に掲示することを特徴とするナビゲーションシステム。
- 請求項1乃至請求項3記載の図像の大きさが、移動体の位置情報に基づいて算出されることを特徴とするナビゲーションシステム。
- 請求項1乃至請求項3記載の図像の大きさが、移動体の位置情報及び移動体の移動速度に基づいて算出されることを特徴とするナビゲーションシステム。
- 請求項1乃至請求項5記載の図像の形成位置が、移動体が備えるフロントガラスの前方に10m以上離れた位置であることを特徴とするナビゲーションシステム。
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