JP2007230364A - 画像情報提供装置、画像情報提供方法および画像情報提供装置付き車両 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 車体の加速度を検出する車両運動検出部101と、乗員に画像を表示する表示装置107と、車体の加速度と車両挙動モデルとを用いて、車両に作用する慣性力により生じる車両運動を推定する車両運動推定部102と、車両運動に伴う表示装置107による表示画像の並進方向の変位を演算する制御部104と、車両運動に伴う並進方向の変位をキャンセルする方向に表示画像の表示位置を補正する画像変位部106と、を備える。
【選択図】 図1
Description
車体の加速度を検出する加速度検出手段と、
乗員に画像を表示する表示手段と、
前記車体の加速度と車両挙動モデルとを用いて、車両に作用する慣性力により生じる車両運動を推定する車両運動推定手段と、
前記車両運動に伴う前記表示手段による表示画像の並進方向の変位を演算する表示画像変位演算手段と、
前記車両運動に伴う並進方向の変位をキャンセルする方向に前記表示画像の表示位置を補正する表示制御手段と、
を備えることを特徴とする。
図1は、実施例1の画像情報提供装置の構成を示すブロック図である。
実施例1の画像情報提供装置100は、車両運動検出部(加速度検出手段)101と、車両運動推定部(車両運動推定手段)102と、乗員運動推定部(乗員運動推定手段)103と、制御部(表示画像変位演算手段)104と、画像入力部105と、画像変位部(表示制御手段)106と、表示装置(表示手段)107と、を備えている。
車両運動推定部102は、車両運動検出部101により検出された加速度情報と車両挙動モデルとに基づいて、車両に作用する慣性力により生じる車両運動を推定し、車両運動情報を制御部104へ出力する。
乗員運動推定部103は、車両運動検出部101により検出された加速度情報と乗員挙動モデルとに基づいて、乗員に作用する慣性力により生じる乗員の頭部運動を乗員運動として推定し、乗員運動情報を制御部104へ出力する。
画像変位部106は、制御部104から出力された制御情報に基づき、画像情報の表示位置を変位させ、変位後の画像情報を表示装置107へ出力する。
表示装置107は、画像変位部106から出力された補正後の画像情報をディスプレイに表示する。
図2は、実施例1の画像情報提供装置100で実行される画像表示制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
図3の車両挙動モデルを用いて、車体の並進加速度を用いた車両運動の推定方法を説明する。
車両が加速度αで減速する場合、車両上の座標から見ると、質量Mの車体に慣性力F=−Mavが作用することになる。そこで、図3のように回転1自由度を持つ振動系として車両をモデル化し、車体に慣性力Fが作用すると考えると、車体に取り付けた加速度計(車両運動検出部101)により計測した加速度を用いることにより、車体のピッチ角を算出することができる。
実施例1の画像情報提供装置100では、車体の加速度を計測し(ステップS20)、加速度と車両挙動モデルとを用いて、車両に作用する慣性力により生じる車両運動を推定すると共に、加速度と乗員挙動モデルとを用いて、乗員頭部に作用する慣性力により生じる乗員頭部運動を推定する(ステップS30,ステップS40)。
d1=f(θ")
θ":路面傾斜角θと路面に対する車体傾斜角θ'とを加算した角度
となり、図6(a)に示すように、不快感や違和感をもたらさない路面の傾斜変化に対して、画像表示位置が大きく補正されてしまう。
d2=f(θ')
となり、路面の傾斜変化に対しては大きな画像移動は発生せず、画像の動きによる煩わしさ、画像が画面からはみ出すことにより情報が見づらくなるのを低減することができる。
実施例1の画像表示提供装置にあっては、以下に列挙する効果を奏する。
図7は、実施例2の画像情報提供装置の構成を示すブロック図である。なお、図1に示した実施例1と同一の構成部分には、同一の符号を付す。
実施例2の画像情報提供装置200は、車両運動および車両操作検出部(加速度検出手段)201と、車両モデル・データベース202と、車両運動推定部(車両運動推定手段)203と、座面圧力検出部204と、乗員姿勢推定部205と、人体モデル・データベース206と、乗員運動推定部(乗員運動推定手段)207と、制御部(表示画像変位演算手段)104と、画像入力部105と、画像変位部(表示制御手段)106と、表示装置(表示手段)107と、を備えている。
乗員姿勢推定部205は、座面圧力検出部204により検出された座席座面の圧力分布情報に基づいて、乗員数、乗員の体格、運転姿勢を推定し、乗員姿勢情報として乗員運動推定部207へ出力する。
図8は、実施例2の画像情報提供装置200で実行される画像表示制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。なお、図8において、図2に示した実施例1と同一の処理を行うステップには、同一のステップ番号を付し、異なる処理を行うステップについて説明する。
実施例2では、ドライバのペダル操作やハンドル操作の有無に基づいて、ドライバの運転操作による車両挙動と、路面不整による車両挙動とを判別する(ステップS220,ステップS250)。
このように、入力に応じた適切なモデルを用いることで、車両運動および乗員頭部運動をより正確に推定することが可能となり、画像注視時の違和感や不快感をより効果的に補正することができる。
実施例2の画像表示提供装置にあっては、実施例1の効果に加え、以下に列挙する効果を奏する。
実施例3の画像表示提供装置にあっては、車両挙動モデルと乗員挙動モデルとを1つの計算モデルに統合したため、実施例1の効果に加え、制御の簡略化によるハードウェア資源に対する要求性能を低減することができ、コストダウンおよび演算処理速度の向上を図ることができる。
以上、本発明を実施するための最良の形態を、実施例1〜3に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は、実施例1〜3に限定されるものではなく、例えば、実施例1〜3では、車両挙動モデルと乗員挙動モデルを、簡単な1自由度モデルとして説明したが、多自由度の詳細なモデルを用いて運動を推定することも可能である。
101 車両運動検出部(加速度検出手段)
102 車両運動推定部(車両運動推定手段)
103 乗員運動推定部(乗員運動推定手段)
104 制御部(表示画像変位演算手段)
105 画像入力部
106 画像変位部(表示制御手段)
107 表示装置(表示手段)
200 画像情報提供装置
201 車両操作検出部(加速度検出手段)
202 車両モデル・データベース
203 車両運動推定部(車両運動推定手段)
204 座面圧力検出部
205 乗員姿勢推定部
206 人体モデル・データベース
207 乗員運動推定部(乗員運動推定手段)
Claims (10)
- 車体の加速度を検出する加速度検出手段と、
乗員に画像を表示する表示手段と、
前記車体の加速度と車両挙動モデルとを用いて、車両に作用する慣性力により生じる車両運動を推定する車両運動推定手段と、
前記車両運動に伴う前記表示手段による表示画像の並進方向の変位を演算する表示画像変位演算手段と、
前記車両運動に伴う並進方向の変位をキャンセルする方向に前記表示画像の表示位置を補正する表示制御手段と、
を備えることを特徴とする画像情報提供装置。 - 請求項1に記載の画像情報提供装置において、
前記車体の加速度と乗員挙動モデルとを用いて、乗員に作用する慣性力により生じる乗員の頭部運動を推定する乗員運動推定手段を設け、
前記表示画像変位演算手段は、前記乗員頭部運動に伴う前記表示手段による表示画像の並進方向の変位を演算し、
前記表示制御手段は、前記乗員頭部運動に伴う並進方向の変位をキャンセルする方向に前記表示画像の表示位置を補正することを特徴とする画像情報提供装置。 - 請求項2に記載の画像情報提供装置において、
前記車両挙動モデルと前記乗員挙動モデルとを1つの計算モデルに統合したことを特徴とする画像情報提供装置。 - 請求項2または請求項3に記載の画像情報提供装置において、
ドライバの運転操作による車両挙動と路面不整による車両挙動とを判別する車両挙動判別手段を設け、
前記車両運動推定手段は、ドライバの運転操作による車両挙動に対して、車両に慣性力が作用する操作時車両挙動モデルを用い、路面不整による車両挙動に対して、路面からの振動入力により車両に加速度が発生する非操作時車両挙動モデルを用いることを特徴とする画像情報提供装置。 - 請求項2ないし請求項4のいずれか1項に記載の画像情報提供装置において、
ドライバの運転操作による車両挙動と路面不整による車両挙動とを判別する車両挙動判別手段を設け、
前記乗員挙動推定手段は、ドライバの運転操作による車両挙動に対して、乗員に慣性力が作用する操作時乗員挙動モデルを用い、路面不整による車両挙動に対して、車体からの振動入力により乗員に加速度が発生する非操作時乗員挙動モデルを用いることを特徴とする画像情報提供装置。 - 請求項4または請求項5に記載の画像情報提供装置において、
前記車両挙動判別手段は、アクセル操作量、ブレーキ操作量、ステアリング操作量、車両振動の少なくとも1つに基づいて、ドライバの運転操作による車両挙動と路面不整による車両挙動とを判別することを特徴とする画像情報提供装置。 - 請求項2ないし請求項6のいずれか1項に記載の画像情報提供装置において、
前記車両挙動モデルと前記乗員挙動モデルの少なくとも一方は、乗員数、車両への積載量、体重、身長、座高、着座姿勢の少なくとも1つに応じて、モデル特性を変化させることを特徴とする画像情報提供装置。 - 車体の加速度を検出する加速度検出手段と、
乗員に画像を表示する表示手段と、
前記車体の加速度と車両挙動モデルとを用いて、車両に作用する慣性力により生じる車両運動を推定する車両運動推定手段と、
前記車両運動に伴う前記表示手段による表示画像の並進方向の変位を演算する表示画像変位演算手段と、
前記車両運動に伴う並進方向の変位をキャンセルする方向に前記表示画像の表示位置を補正する表示制御手段と、
を備えることを特徴とする画像情報提供装置付き車両。 - 車体の加速度と車両挙動モデルとを用いて、車両に作用する慣性力により生じる車両運動を推定し、
前記車両運動に伴う前記表示手段による表示画像の並進方向の変位を演算し、
前記車両運動に伴う並進方向の変位をキャンセルする方向に前記表示画像の表示位置を補正することを特徴とする画像情報提供装置。 - 車体の加速度と車両挙動モデルとを用いて、車両に作用する慣性力により生じる車両運動を推定する手順と、
前記車両運動に伴う前記表示手段による表示画像の並進方向の変位を演算する手順と、
前記車両運動に伴う並進方向の変位をキャンセルする方向に前記表示画像の表示位置を補正する手順と、
を備えることを特徴とする画像情報提供方法。
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