JP4311080B2 - 車載情報提供装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両内で画像などを表示する車載情報提供装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像などを表示する表示装置に関し、観察者が動いた場合に当該観察者に違和感を与えないようにする技術が知られている。特許文献１には、表示装置と観察者との間にフレネルレンズなどの光学素子を配設した表示装置が開示されている。この表示装置では、フレネルレンズによって無限遠に近い位置に投影される虚像を観察者が観察する。観察者がフレネルレンズの法線に対して下側から観察すると法線より上側に、法線に対して上側から観察すると法線より下側に、それぞれ投影像が観察される。
【０００３】
また、特許文献２には、表示装置を観察者の頭部に固定した表示装置が開示されている。この表示装置では、当該観察者の頭部の動きに応じて、表示映像を頭部の動きと逆にスクロールさせることにより、観察者にとって映像があたかも固定されているかのように見える。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−７３７８５号公報
【特許文献２】
特開平８−２２０４７０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１の技術では、ディスプレイと観察者との間に光学素子を配設するので、たとえば、車両内に配設されたディスプレイを観察する場合には、光学素子用の光路スペースを確保する必要性から小型化が難しい。さらに、車両揺動によってディスプレイが観察者に対して回転運動する場合には、観察者の視線方向が変化して当該観察者が違和感を感じる。また、特許文献２の技術では、表示装置を頭部に固定しているので、車両内に取り付けられている表示装置による映像を観察する場合には適さない。
【０００６】
本発明は、車室内の情報提供装置と観察者（乗員）との位置関係が変動する場合でも、観察者が感じる違和感を低減するようにした車載情報提供装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明による車載情報提供装置は、車両の動きを検出し、乗員頭部の動きを推定し、検出情報および推定情報を用いて表示映像の並進方向の変位を演算し、この変位をキャンセルするように画像をリアルタイムに変位させる上に、画像の変位を示す視標を画像と重ね合わせて表示手段に表示させるようにしたものである。
【０００８】
【発明の効果】
本発明によれば、表示手段による表示映像の並進方向の変位を演算し、演算した変位をキャンセルするようにリアルタイムに変位する画像を表示させたので、表示手段および乗員の頭部の位置関係が変動する場合でも、表示映像を観察する乗員に違和感を与えないようにすることが可能になる。さらに、画像の変位を示す視標を画像と重ね合わせて表示手段に表示させるので、乗員にとって画像変位がわかりやすくなり、乗員の違和感を効果的に低減できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
（第一の実施の形態）
図１は、本発明の第一の実施の形態による車載情報提供装置の概要を示すブロック構成図である。図１において、車載情報提供装置１００は、車両運動検出部１０１と、人体データベース部１０２と、制御部１０３と、画像入力部１０４と、視標生成部▲１▼１０５と、画像合成部▲１▼１０６と、画像変位部１０７と、視標生成部▲２▼１０８と、画像合成部▲２▼１０９と、画像表示部１１０とを有する。観察者（車両の乗員）は、車両内の座席（不図示）に着座して画像表示部１１０に表示される画像を観察する。
【００１０】
車両運動検出部１０１は、車両の並進運動、および車両の回転運動をそれぞれ検出し、検出信号を制御部１０３へ出力する。人体データベース部１０２は、車両揺動に対する人体頭部の揺動伝達関数を示すデータを格納する。格納データは、あらかじめ複数の被験者に関して計測し、データベース化されたものである。車両揺動は、車両運動の検出値によって示される。
【００１１】
制御部１０３は、車両運動を示す検出信号を用いて、乗員の頭部運動を示す情報を人体データベース部１０２から読み出し、乗員の頭部、とくに眼球の運動（変位）を推定する。制御部１０３はさらに、推定した眼球の変位を示す情報、ならびに車両運動を示す検出信号を用いて、画像の変位量を決定する。制御部１０３は、画像変位量を決定する他に、車載情報提供装置１００の各部を制御するように構成されている。制御部１０３は、決定した画像変位量を示す情報を画像変位部１０７へ送る。
【００１２】
画像入力部１０４は、外部機器から入力される表示データを画像合成部▲１▼１０６へ送出する。表示データは、画像表示部１１０に表示する画像などのデータである。図２(a)は、画像合成部▲１▼１０６に入力される表示データによる画像（ここでは元画像と呼ぶ）を示す図である。視標生成部▲１▼１０５は、画像表示部１１０に表示する視標▲１▼を表示するためのデータを生成して画像合成部▲１▼１０６へ送出する。視標▲１▼は、たとえば、一例を示す図２(b)のように十字マークで構成され、元画像（図２(a)）の中央に対応する位置に設けられる。
【００１３】
画像合成部▲１▼１０６は、画像入力部１０４からの表示データによる画像に重ねて視標▲１▼を表示させるためのオーバーレイ処理（スーパーインポーズ表示に必要な処理）を行う。スーパーインポーズ後の表示データは画像変位部１０７へ送出される。画像変位部１０７は、画像変位量を示す情報に基づいて、画像表示部１１０の表示画面内で画像の表示位置が移動する（画像シフトする）ように、表示データを加工する。画像シフトの詳細については後述する。なお、画像シフトによって視標▲１▼も画像表示部１１０の表示画面内で移動するので、視標▲１▼を可動視標と呼ぶことにする。
【００１４】
視標生成部▲２▼１０８は、画像表示部１１０に表示する視標▲２▼を表示するためのデータを生成して画像合成部▲２▼１０９へ送出する。視標▲２▼は、たとえば、一例を示す図２(c)のように水平方向に平行な線で構成される。視標▲２▼は、画像表示部１１０の表示領域における上下方向の中央位置対応して設けられる。画像合成部▲２▼１０９は、画像変位部１０７から出力された表示データによる画像に重ねて視標▲２▼を表示させるためのスーパーインポーズ処理を行う。スーパーインポーズ後の表示データは、画像表示部１１０の入力インターフェイスに応じた表示信号として画像合成部▲２▼１０９から画像表示部１１０へ出力される。視標▲２▼は画像シフト後の画像データにスーパーインポーズ処理されるので、画像シフトの有無にかかわらず画像表示部１１０の表示画面内で同じ位置に表示される。このため、視標▲２▼を固定視標と呼ぶことにする。
【００１５】
画像表示部１１０は、たとえば、液晶表示器などで構成され、入力された表示信号による画像、ならびに視標▲１▼、視標▲２▼をそれぞれ表示する。図２(d)は、元画像に重ねて視標▲１▼および視標▲２▼がスーパーインポーズ表示されている画像表示部１１０の表示画面を示す図である。図２(d)において元画像の周囲に黒く見える枠は、画像シフト用のシフト代である。図２(d)の例では画像シフト量が極めて小さいので、元画像および視標▲１▼が画像表示部１１０の表示画面の中央に表示され、左右方向のシフト代、および上下方向のシフト代がそれぞれ同等に示されている。
【００１６】
本発明は、以上の車載情報提供装置において、車両の加減速状態であっても画像表示部１１０に表示されている画像が乗員にとって空間上に停止して見えるようにするとともに、画像表示部１１０の表示画面内で表示画像がシフトされたことを乗員に示すものである。
【００１７】
上述した車載情報提供装置１００の制御部１０３で行われる表示処理の流れについて、図３のフローチャートを参照して説明する。ステップＳ１０において、制御部１０３は、画像表示部１１０の画面電源がオンされているか否かを判定する。制御部１０３は、画面電源がオンされている場合にステップＳ１０を肯定判定してステップＳ２０へ進み、画面電源がオンされていない場合にステップＳ１０を否定判定し、ステップＳ１０の判定処理を繰り返す。
【００１８】
ステップＳ２０において、制御部１０３は、車両運動検出部１０１に指令を出力し、車両の運動を検出させて（運動測定）ステップＳ３０へ進む。これにより、車両運動検出部１０１が車両の並進運動および回転運動（ピッチ動）をそれぞれ検出する。ステップＳ３０において、制御部１０３は、乗員の頭部の運動を推定してステップＳ４０へ進む。具体的には、制御部１０３が人体データベース部１０２を検索し、最新の車両運動の検出値に対応する人体揺動伝達関数をデータベースより選択する。制御部１０３は選択した人体揺動伝達関数、ならびに車両運動の検出値を用いて乗員の頭部（とくに眼球）運動（とくに、上下動）の推定値を算出する。ステップＳ４０において、制御部１０３は、車両運動を示す検出信号を用いて、車両の回転運動にともなう並進方向の画面移動量を算出し、ステップＳ５０へ進む。この場合の画面移動量は、画像表示部１１０のピッチ方向（上下方向）の移動量である。
【００１９】
ステップＳ５０において、制御部１０３は、車両運動の検出値および乗員頭部運動の推定値に基づいて画像表示部１１０および眼球間の相対変位を算出し、ステップＳ６０へ進む。ステップＳ６０において、制御部１０３は、画面の上下移動量および上記相対変位を用いて、画像表示部１１０に表示されている画像が乗員にとって空間上に揺動無く停止して見えるために必要な表示画像の変位量を算出し、ステップＳ７０へ進む。
【００２０】
ステップＳ７０において、制御部１０３は、画像合成部▲１▼１０６に画像合成処理を行うように指令を出力してステップＳ８０へ進む。これにより、画像合成部▲１▼１０６が画像に視標▲１▼を合成するスーパーインポーズ処理を行う。ステップＳ８０において、制御部１０３は、算出した画像変位量を示す情報を画像変位部１０７へ送るとともに、画像変位部１０７に画像シフト処理を行うように指令を出力してステップＳ９０へ進む。これにより、画像変位部１０７は、視標▲１▼がスーパーインポーズされた表示データについて、画像表示部１１０の表示画面内で画像の表示位置が移動するように表示データを加工する。
【００２１】
ステップＳ９０において、制御部１０３は、画像合成部▲２▼１０９に画像合成処理を行うように指令を出力してステップＳ１００へ進む。これにより、画像合成部▲２▼１０９が画像シフト処理後の画像に視標▲２▼を合成するスーパーインポーズ処理を行う。ステップＳ１００において、制御部１０３は、画像表示部１１０へ指令を送り、合成処理後の表示データによる画像を表示させてステップＳ１１０へ進む。これにより、表示画面内を並進移動した画像が画像表示部１１０に表示される。ステップＳ１１０において、制御部１０３は、画像表示部１１０の画面電源がオフされたか否かを判定する。制御部１０３は、画面電源がオフされた場合にステップＳ１１０を肯定判定し、図３による処理を終了する。一方、制御部１０３は、画面電源がオフされていない場合にステップＳ１１０を否定判定し、ステップＳ２０へ戻って上述した処理を繰り返す。
【００２２】
画像シフトの詳細について説明する。車両の加減速にともなうピッチ方向の運動について着目する場合、乗員の眼球と画像表示部１１０との相対位置の変位は次の２つに大別される。
▲１▼車両側に生じるピッチ動に起因するもの
▲２▼乗員側（とくに眼球）に生じるピッチ動に起因するもの
【００２３】
上記▲１▼について説明する。一般に、車両が減速すると車両の前部が沈むノーズダイブ現象が生じる。画像表示部１１０による表示画面が乗員に対して車両の進行方向に位置する場合は、ノーズダイブによって画像表示部１１０にピッチ方向（この場合下向き）の回転運動が生じる。このため、乗員の頭部（とくに眼球）の位置が移動しない場合は、乗員には画像表示部１１０が下方に移動するように見える。そこで、制御部１０３は、画像表示部１１０の移動をキャンセルするようにピッチ方向（この場合上向き）に画像の表示位置を変位させるための表示データ加工を行う。
【００２４】
図４(a)は、ノーズダイブ時に車両ピッチ動をキャンセルするための画像シフトが行われた画像表示部１１０の表示画面を示す図である。画像表示部１１０の下方への移動量に応じて、画像表示部１１０に表示される画像を視標▲１▼とともに上方のシフト代方向へ移動する結果、表示画像および眼球間の相対変位が０になり、乗員にとって表示画像が空間上に停止して見えるようになる。
【００２５】
一般に、画像のコントラストが低い場合や、動きが大きな動画像の場合などには、画像を上方へ移動させたことが乗員にとってわかりにくい。しかしながら、視標▲２▼を画像表示部１１０の表示画面内で同じ位置に表示しておくことで、視標▲２▼に対する画像および視標▲１▼の相対的な移動がわかりやすくなる。
【００２６】
車両減速時のノーズダイブと反対に、車両が加速すると車両の後部が沈むスクワット現象が生じる。画像表示部１１０による表示画面が乗員に対して車両の進行方向に位置する場合は、スクワットによって画像表示部１１０にピッチ方向（この場合上向き）の回転運動が生じる。このため、乗員の頭部（とくに眼球）の位置が移動しない場合は、乗員には画像表示部１１０が上方に移動するように見える。そこで、制御部１０３は、画像表示部１１０の移動をキャンセルするようにピッチ方向（この場合下向き）に画像の表示位置を変位させるための表示データ加工を行う。
【００２７】
図４(b)は、スクワット時に車両ピッチ動をキャンセルするための画像シフトが行われた画像表示部１１０の表示画面を示す図である。画像表示部１１０の上方への移動量に応じて、画像表示部１１０に表示される画像を視標▲１▼とともに下方のシフト代方向へ移動する結果、表示画像および眼球間の相対変位が０になり、乗員にとって表示画像が空間上に停止して見えるようになる。この場合にも、視標▲２▼を画像表示部１１０の表示画面内の同じ位置に表示しておくことで、視標▲２▼に対する画像および視標▲１▼の相対的な移動がわかりやすい。
【００２８】
上記▲２▼について説明する。実際の車両減速時・加速時においては、乗員の頭部にもピッチ方向の回転運動がそれぞれ生じる。車両減速時に乗員の頭部が前方に回転すると、画像表示部１１０の位置が移動しない場合は、画像表示部１１０に対して乗員の頭部（とくに眼球）の位置が下方へ移動する。そこで、乗員にとって表示画像が空間上に停止して見えるように表示するためには、乗員の眼球の下方移動量に応じて画像表示部１１０に表示される画像を下方へ移動させる。この場合の画像シフトの向きは、スクワット時に車両ピッチ動をキャンセルする向きと同様である。
【００２９】
車両減速時と反対に、車両加速時に乗員の頭部が後方に回転すると、画像表示部１１０の位置が移動しない場合は画像表示部１１０に対して乗員の頭部（とくに眼球）の位置が上方へ移動する。そこで、乗員にとって表示画像が空間上に停止して見えるように表示するためには、乗員の眼球の上方移動量に応じて、画像表示部１１０に表示される画像を上方へ移動させる。この場合の画像シフトの向きは、ノーズダイブ時に車両ピッチ動をキャンセルする向きと同様である。
【００３０】
本実施の形態では、画像表示部１１０および眼球間の相対変位を求め、この相対変位に応じて画像シフトを行うので、上記▲１▼および▲２▼の両ピッチ動による影響をキャンセルするように画像シフトを行うことが可能である。
【００３１】
以上説明した第一の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）車両運動の検出データと、人体データベース部１０３に格納されている頭部揺動伝達関数とを用いて、乗員の頭部（とくに眼球）運動の推定値を算出するので、乗員の頭部などに運動検出センサを設けなくても、乗員の眼球位置を得ることができる。乗員に検出センサを取り付けないので、コスト上昇が抑えられる上に、乗員に負担を与えることもない。
【００３２】
（２）車両運動を示す検出データを用いて、車両の回転運動にともなう画像表示部１１０のピッチ方向（上下方向）の移動量を算出するので、画像表示部１１０用に運動検出センサを設けなくても、画像表示部１１０の位置を得ることができる。
【００３３】
（３）上記（１）の眼球位置および上記（２）の画像表示部１１０の位置を用いて両者の相対変位を求めるので、それぞれが異なる運動状態であっても、両者間の変位を得ることができる。
【００３４】
（４）画像表示部１１０のピッチ方向（上下方向）の移動量、ならびに、上記（３）の相対変位の変化に起因する表示画像の動きをキャンセルするように、画像表示部１１０に表示する画像の表示位置をピッチ方向に移動させた（画像シフトした）ので、乗員にとって表示画像が遠方の静止風景に対応する空間上に停止して見える。すなわち、上記▲１▼および▲２▼の両ピッチ動による影響をキャンセルできる。この結果、乗員にとって画像が見やすくなる上に、乗員が表示画面を注視している状態で、乗員が得る視覚情報と前庭器（三半規管、耳石）からの情報が一致するので、画像シフトしない場合に比べて、乗員が感じる違和感・不快感を低減することができる。
【００３５】
（５）元画像（図２(a)）の中央を示す十字マークによる可動視標▲１▼を画像シフト前の元画像データに合成するスーパーインポーズ処理を行うようにした。一般に、スポーツやアクションドラマのように動きが激しい動画の場合は、画像シフトを行わなくても画面が動いているように見える。このような状態で画像シフトを行うと、表示される元画像の基準点（動きの中心）が乗員にとってわかり難いので、乗員に対する上記違和感の低減効果が十分に得られない。しかしながら、元画像の基準点（上記の例では中央）を示す可動視標▲１▼を表示することで、乗員の視線が視標▲１▼に誘導されて安定し、画像シフトが乗員にとってわかりやすくなる結果、乗員が感じる違和感・不快感を効果的に低減することが可能になる。
【００３６】
（６）画像表示部１１０の表示画面のピッチ方向（この場合上下方向）の中央を示す平行線による固定視標▲２▼を画像シフト後の画像データに合成するスーパーインポーズ処理を行うようにした。表示画面の基準点（この場合は上下方向の中央）を示す固定視標▲２▼を表示することで、固定視標▲２▼（表示画面）に対する可動視標▲１▼（元画像）の動き、すなわち、画像シフトが乗員にとってわかりやすくなるので、乗員が感じる違和感・不快感をさらに効果的に低減できる。
【００３７】
上述した人体データベース部１０３は、車両揺動に対する人体各部（とくに頭部）の揺動の情報として伝達関数を示すデータを格納するようにした。この代わりに、数値モデルをテーブル化して格納してもよい。具体的には、ＬＵＴ(look up table)を構成し、車両の揺動を示す値をＬＵＴに入力すると、当該揺動に対応する人体揺動を示す値が当該ＬＵＴから出力されるようにする。
【００３８】
以上の説明では、ピッチ方向の回転運動を例にあげて説明したが、車両のロール方向（左右方向）の回転運動についても同様に処理することができる。この場合には固定視標▲２▼を表示画面の上下（垂直）方向に平行な線で表す。表示画面の基準点（この場合は左右方向の中央）を示す固定視標▲２▼を表示することで、元画像を表示画面の左右方向に画像シフトする場合でも表示画面に対する可動視標▲１▼（元画像）の動き、すなわち、画像シフトが乗員にとってわかりやすくなるので、乗員が感じる違和感・不快感を効果的に低減することが可能になる。
【００３９】
可動視標▲１▼および固定視標▲２▼を以下のように表示させてもよい。図５(a)は、元画像を示す図である。図５(b)は、十字マークと、この十字マークから表示画面の四隅の方向へ所定間隔離れた位置にそれぞれ設けられるカギ印とで構成した可動視標▲１▼を示す図である。人の目の特性は、視線方向からずれた位置では視力が低下することが知られている（Werthein,1894）。具体的には、視線方向から５度ずれると視力が視線方向に比べて３０％〜４０％に低下し、視線方向から１０度ずれると視力が視線方向に比べて２０％に低下する。また、視能力が特に優れているのは視線方向に対して±２．５度とされている（畑田,1983）。
【００４０】
したがって、図５(b)の可動視標▲１▼を構成するカギ印の位置は、図６に示すように、乗員が表示映像（画像）の端（図６の例では左端）を注視した場合でも注視点−乗員の目−注視点に至近のカギ印がなす角度（注視点に対する乗員の視線およびカギ印に対する乗員の視線による挟角）が５度未満になるように表示位置を設定する。可動視標▲１▼が十字マークのみで構成される場合には、乗員が画像の左端を注視すると注視点−乗員の目−十字マークがなす角度が５度以上になり、視能力が高いとされる視角の外へ可動視標▲１▼が外れてしまう。このため、可動視標▲１▼（元画像）の動き、すなわち、画像シフトが乗員にとってわかりにくくなる。これに対して、図６のように可動視標▲１▼にカギ印を含めることで、乗員が画像の左端を注視しても視能力が高い視角内に可動視標▲１▼のカギ印をとどめることができる結果、画像シフトが乗員にとってわかりやすくなり、乗員が感じる違和感・不快感を効果的に低減できる。
【００４１】
図５(c)は、元画像（図５(a)）と同等の大きさの四角い枠で構成した固定視標▲２▼を示す図である。図５(d)は、元画像に重ねて可動視標▲１▼および固定視標▲２▼がスーパーインポーズ表示されている画像表示部１１０の表示画面を示す図である。図５(d)において元画像の周囲に黒く見える枠は、画像シフト用のシフト代である。図５(d)の例では画像シフト量が極めて小さいので、元画像ならびに可動視標▲１▼が画像表示部１１０の表示画面の中央に表示され、左右方向のシフト代、および上下方向のシフト代がそれぞれ同等に示されている。固定視標▲２▼を四角い枠で構成すると、表示画面の上下（垂直）方向に平行な線が視標▲２▼に含まれるので、元画像を表示画面の左右方向に画像シフトする場合には、表示画面の基準点（この場合は左右方向の中央）を示すことが可能になる。
【００４２】
（第二の実施の形態）
図７は、本発明の第二の実施の形態による車載情報提供装置の概要を示すブロック構成図である。図７において、車載情報提供装置２００は、車両運動検出部２０１と、人体データベース部２０２と、制御部２０３と、画像入力部２０４と、画像品質評価部２０５と、視標生成部▲１▼２０６と、視標生成部▲２▼２０７と、画像合成部▲１▼２０８と、画像変位部２０９と、画像合成部▲２▼２１０と、画像表示部２１１とを有する。観察者（車両の乗員）は、車両内の座席（不図示）に着座して画像表示部２１１に表示される画像を観察する。
【００４３】
車載情報提供装置２００は、図１の車載情報提供装置１００に比べて画像品質評価部２０５が追加されている点が異なるので、画像品質評価部２０５の動作を中心に説明する。
【００４４】
画像入力部２０４は、外部機器から入力される表示データを画像合成部▲１▼１０６へ送出するとともに、画像品質評価部２０５へも送出する。画像品質評価部２０５は、入力された表示データによる画像の色、明るさ、およびコントラスト等の画像品質を評価し、この画像に適した可動視標▲１▼および固定視標▲２▼の色、明るさ、および線幅などの表示条件を決定する。画像品質評価部２０５は、決定した可動視標▲１▼の表示情報を視標生成部▲１▼２０６へ送信するとともに、固定視標▲２▼の表示情報を視標生成部▲２▼２０７へ送信する。
【００４５】
視標生成部▲１▼２０６は、画像品質評価部２０５からの表示情報に基づいて可動視標▲１▼を画像表示部２１１に表示するためのデータを生成して画像合成部▲１▼２０８へ送出する。
【００４６】
視標生成部▲２▼２０７は、画像品質評価部２０５からの表示情報に基づいて固定視標▲２▼を画像表示部２１１に表示するためのデータを生成して画像合成部▲２▼２１０へ送出する。
【００４７】
第二の実施の形態では、乗員にとって見やすい可動視標▲１▼および固定視標▲２▼を元画像に重ねてスーパーインポーズ表示することに特徴を有する。
【００４８】
上述した車載情報提供装置２００の制御部２０３で行われる表示処理の流れについて、図８のフローチャートを参照して説明する。第一の実施の形態による図３のフローチャートに比べてステップＳ６５およびステップＳ６６の処理が追加されている点が異なるので、これら相異する処理を中心に説明する。
【００４９】
ステップＳ６５において、制御部２０３は、画像品質評価部２０５に指令を出力し、元画像の画像品質を評価させてステップＳ６６へ進む。これにより、画像品質評価部２０５が元画像の色、明るさ、およびコントラスト等の画像品質を評価する。ステップＳ６６において、制御部２０３は、画像品質評価部２０５に指令を出力し、元画像に適した可動視標▲１▼および固定視標▲２▼の表示条件（色、線幅等）を決定させてステップＳ７０へ進む。
【００５０】
図９(a)は、元画像が明るい場合に設定される可動視標▲１▼および固定視標▲２▼の表示条件を説明する図である。元画像が明るく輝度が高い場合には、元画像に比べて暗い色（元画像に比べて低輝度）もしくは濃い色を用いて可動視標▲１▼および固定視標▲２▼をそれぞれ表示するように、画像品質評価部２０５が表示条件を決定する。
【００５１】
図９(b)は、元画像が暗い場合に設定される可動視標▲１▼および固定視標▲２▼の表示条件を説明する図である。元画像が暗く輝度が低い場合には、元画像に比べて明るい色（元画像に比べて高輝度）もしくは薄い色を用いて可動視標▲１▼および固定視標▲２▼をそれぞれ表示するように、画像品質評価部２０５が表示条件を決定する。
【００５２】
図９(c)は、元画像が暗い場合に設定される可動視標▲１▼および固定視標▲２▼の他の表示条件を説明する図である。元画像が暗く輝度が低い場合には、各視標の明るさおよび線幅（線の太さ）の双方を変えることにより、画像シフトをわかりやすくするとともに、視標が元画像より必要以上に目立って乗員に煩わしさを与えることを防止できる。
【００５３】
以上説明した第二の実施の形態によれば、第一の実施の形態と同様に、車両揺動に伴って画像表示部２１１に生じるピッチ動、および車両の乗員の頭部（とくに眼球）に生じるピッチ動の双方に起因して生じる画像表示位置のピッチ方向の移動をキャンセルする向きに画像シフトしたので、乗員にとって画像が見やすくなる上に、乗員が得る視覚情報と前庭器（三半規管、耳石）からの情報が一致するので、画像シフトしない場合に比べて、乗員が感じる違和感・不快感を低減することができる。
【００５４】
さらに、元画像の中央を示す可動視標▲１▼を画像シフト前の元画像データに合成し、画像表示部２１１の表示画面のピッチ方向（この場合上下方向）の中央を示す平行線による固定視標▲２▼を画像シフト後の画像データに合成するようにしたので、固定視標▲２▼（表示画面）に対する可動視標▲１▼（元画像）の動き、すなわち、画像シフトが乗員にとってわかりやすくなるので、乗員が感じる違和感・不快感をさらに効果的に低減できるようになる。
【００５５】
可動視標▲１▼および固定視標▲２▼の表示条件（明るさ、色、および線幅等）を元画像の色、明るさ、およびコントラスト等の画像品質に応じて決定するようにしたので、乗員にとって視標が元画像と区別できなくなったり、視標が目立ちすぎて煩わしくなったりすることがなく、視標表示を適切に行うことができる。
【００５６】
視標の表示条件には、上記明るさ、色、線幅、コントラストを示す各設定値の他に、スーパーインポーズ処理における透過度の設定値を加えてもよい。
【００５７】
以上の説明では、可動視標▲１▼および固定視標▲２▼の両方を表示する例を示したが、いずれか一方の視標のみを表示するようにしてもよい。
【００５８】
なお、画像表示部１１０（２１１）と乗員との距離が十分離れている場合は、乗員の頭部回転に伴う乗員の眼球の運動（変位）が小さいので、上述したステップＳ３０による処理をスキップしてもよい。この場合は、乗員の眼球位置が固定されているとみなし、眼球および画像表示部１１０（２１１）間の相対変位を求めればよい。
【００５９】
特許請求の範囲における各構成要素と、発明の実施の形態における各構成要素との対応について説明する。車両運動検出手段は、たとえば、車両運動検出部１０１（２０１）によって構成される。表示手段は、たとえば、画像表示部１１０（２１１）によって構成される。並進方向の変位は、たとえば、画面移動量が対応する。表示映像変位演算手段は、たとえば、制御部１０３（２０３）によって構成される。表示制御手段は、たとえば、制御部１０３（２０３）および画像変位部１０７（２０９）によって構成される。表示合成手段は、たとえば、制御部１０３、視標生成部▲１▼１０５、画像合成部▲１▼１０６、視標生成部▲２▼１０８、および画像合成部▲２▼１０９（制御部２０３、視標生成部▲１▼２０６、画像合成部▲１▼２０８、視標生成部▲２▼２０７、画像合成部▲２▼２１０、および画像品質評価部２０５）によって構成される。動く視標は、たとえば、可動視標▲１▼が対応する。固定される視標は、たとえば、固定視標▲２▼が対応する。なお、本発明の特徴的な機能を損なわない限り、各構成要素は上記構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施の形態による車載情報提供装置の概要を示すブロック構成図である。
【図２】 (a)画像合成部▲１▼に入力される元画像を示す図である。
(b)視標▲１▼の一例を示す図である。
(c)視標▲２▼の一例を示す図である。
(d)元画像に重ねて視標▲１▼および視標▲２▼がスーパーインポーズ表示されている表示画面を示す図である。
【図３】制御部で行われる表示処理の流れを説明するフローチャートである。
【図４】 (a)ノーズダイブ時に車両ピッチ動をキャンセルするための画像シフトが行われた表示画面を示す図である。
(b)スクワット時に車両ピッチ動をキャンセルするための画像シフトが行われた表示画面を示す図である。
【図５】 (a)画像合成部▲１▼に入力される元画像を示す図である。
(b)視標▲１▼の一例を示す図である。
(c)視標▲２▼の一例を示す図である。
(d)元画像に重ねて視標▲１▼および視標▲２▼がスーパーインポーズ表示されている表示画面を示す図である。
【図６】可動視標▲１▼を構成するカギ印の位置を説明する図である。
【図７】第二の実施の形態による車載情報提供装置の概要を示すブロック構成図である。
【図８】制御部で行われる表示処理の流れを説明するフローチャートである。
【図９】 (a)元画像が明るい場合に設定される可動視標▲１▼および固定視標▲２▼の表示条件を説明する図である。
(b)元画像が暗い場合に設定される可動視標▲１▼および固定視標▲２▼の表示条件を説明する図である。
(c)元画像が暗い場合に設定される可動視標▲１▼および固定視標▲２▼の他の表示条件を説明する図である。
【符号の説明】
１００(２００)…車載情報提供装置、 １０１(２０１)…車両運動検出部、
１０２(２０２)…人体データベース部、１０３(２０３)…制御部、
１０４(２０４)…画像入力部、 １０５(２０６)…視標生成部▲１▼、
１０６(２０８)…画像合成部▲１▼、 １０７(２０９)…画像変位部、
１０８(２０７)…視標生成部▲２▼、 １０９(２１０)…画像合成部▲２▼、
１１０(２１１)…画像表示部、 ２０５…画像品質評価部

Claims (6)

1. 車両の動きを検出する車両運動検出手段と、
   乗員頭部の動きを推定する頭部運動推定手段と、
   乗員に提供する画像を表示映像として表示する表示手段と、
   前記車両運動検出手段によって検出された前記車両の動きおよび前記頭部運動推定手段によって推定された前記乗員頭部の動きを示す情報を用いて、前記表示手段による表示映像の並進方向の変位を演算する表示映像変位演算手段と、
   前記表示映像変位演算手段によって演算された前記並進方向の変位をキャンセルするように前記表示手段に画像をリアルタイムに変位させる表示制御手段と、
   前記画像の変位を示す視標を前記画像と重ね合わせて前記表示手段に表示させる表示合成手段とを備えることを特徴とする車載情報提供装置。
2. 請求項１に記載の車載情報提供装置において、
   前記表示合成手段は、前記表示手段による表示領域内を前記画像の変位に同期して動く視標、および前記表示領域内で一定位置に固定される視標の少なくとも一方を前記画像と重ね合わせて前記表示手段に表示させることを特徴とする車載情報提供装置。
3. 請求項１または２に記載の車載情報提供装置において、
   前記表示合成手段は、前記変位前における前記動く指標の一部を前記表示手段による表示画像の端から所定範囲内に表示させることを特徴とする車載情報提供装置。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の車載情報提供装置において、
   前記表示合成手段は、前記視標の色、コントラスト、輝度、および前記重ね合わせ時の透過度のうち少なくとも１つを前記重ね合わせる画像の色、コントラスト、および輝度のうち少なくとも１つに応じて調節することを特徴とする車載情報提供装置。
5. 請求項２に記載の車載情報提供装置において、
   前記動く視標は、前記重ね合わせる画像の中央に対応する点もしくは面を示す線で構成され、
   前記固定される視標は、前記表示手段による表示領域の中央に対応する面を示す線で構成されることを特徴とする車載情報提供装置。
6. 請求項２または５に記載の車載情報提供装置において、
   前記動く視標は、前記リアルタイムに変位される前の画像に重ね合わせられ、
   前記固定される視標は、前記リアルタイムに変位された後の画像に重ね合わせられることを特徴とする車載情報提供装置。

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