JP5223289B2 - Visual information presentation device and visual information presentation method - Google Patents
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Description
本発明は、運転者の前方視界内に視覚情報を呈示することにより運転者の車両運転操作を支援する視覚情報呈示装置及び視覚情報呈示方法に関する。 The present invention relates to a visual information presenting apparatus and a visual information presenting method for assisting a driver in driving a vehicle by presenting visual information within a driver's forward field of view.
従来より、フロントウインドウガラスの前方に視覚情報を呈示し、車両の速度に合わせて視覚情報の呈示位置を変化させることにより、運転者の注視位置を適切な位置に誘導する車両用表示装置が知られている(特許文献1,2を参照)。
従来の車両用表示装置は、凹面鏡の上下方向の角度を変化させることにより視覚情報の上下位置を変化させる構成になっているために、視覚情報の焦点距離を厳密に制御することができない。従って、従来の車両用表示装置によれば、運転者が前方風景に対し視覚の焦点を合わせている状態の時に焦点距離が異なる視覚情報を呈示した場合、両眼視差によって視覚情報が二重に見える(二重視,複視,double vision)ことにより運転者が視覚情報に対して煩わしさを感じることがある。 Since the conventional vehicular display device is configured to change the vertical position of the visual information by changing the vertical angle of the concave mirror, the focal length of the visual information cannot be strictly controlled. Therefore, according to the conventional vehicular display device, when the driver presents visual information with different focal lengths when the driver is focused on the front scenery, the visual information is doubled by binocular parallax. Visibility (double vision, double vision, double vision) may cause the driver to feel bothered by visual information.
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、運転者に煩わしさを感じさせることを低減できる視覚情報呈示装置及び視覚情報呈示方法を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a visual information presentation device and a visual information presentation method that can reduce annoying the driver.
本発明に係る視覚情報呈示装置及び視覚情報呈示方法は、運転者の眼球位置を推定し、推定された運転者の眼球位置から運転者の盲点領域を推定し、車両の前方直進方向を視認する時の運転者の視線方向に対する左目、右目、及び両目のうちのいずれかの略盲点領域内に視覚情報を呈示する。 The visual information presentation device and the visual information presentation method according to the present invention estimate the driver's eyeball position, estimate the driver's blind spot area from the estimated driver's eyeball position, and visually recognize the forward straight direction of the vehicle. Visual information is presented in a substantially blind spot region of one of the left eye, right eye, and both eyes with respect to the driver's gaze direction at the time.
本発明に係る視覚情報呈示装置及び視覚情報呈示方法によれば、二重視が生じることのない略盲点領域に提示された視覚情報を運転者が視認するために、二重視を視認することに起因する運転者に対する煩わしさを低減することができる。 According to the visual information presenting device and the visual information presenting method according to the present invention, the driver visually recognizes the visual information presented in the substantially blind spot area where the double vision does not occur. It is possible to reduce troublesomeness for the driver.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態となる視覚情報呈示装置の構成及び動作について説明する。 Hereinafter, the configuration and operation of a visual information presentation device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
〔視覚情報呈示装置の全体構成〕
本発明の実施形態となる視覚情報呈示装置1は、車両に設けられ、図1に示すように、視覚情報表示部2と、視線方向推定部3と、自車走行状態検出部4と、車外環境推定部5と、記憶部6と、表示制御部7とを主な構成要素として備える。視覚情報表示部2は、図2に示すように、車両のフロントダッシュボード11内部に設けられ、フロントウインドガラス12の内側表面に向けて視覚情報としての映像(例えば経路誘導情報,車両状態情報,道路地勢情報等)を出力する。視覚情報表示部2から出力された映像は運転者Mの眼球位置E方向に向けて反射され、運転者Mは映像を視認する。このように視覚情報表示部2は所謂ヘッドアップディスプレイ装置により構成され、運転者Mの前方視界には視覚情報としての映像が重畳表示される。なお本実施形態では、視覚情報表示部2をヘッドアップディスプレイ装置により構成したが、プロジェクタ投影装置や透明液晶装置により視覚情報表示部2を構成してもよい。
[Overall configuration of visual information presentation device]
A visual information presentation device 1 according to an embodiment of the present invention is provided in a vehicle. As shown in FIG. 1, a visual
視線方向推定部3は、運転者Mの眼球位置Eや視線方向を推定し、推定結果を記憶部6に記録する。具体的には、視線方向推定部3は、運転者Mとして標準的な体形を有する運転者を設定し、設定された運転者の眼の位置を任意の固定値として出力することにより、運転者Mの眼球位置Eを推定する。なお、眼球位置推定部3は、運転席の位置とミラーの角度を検出し、運転席のシートセット位置及びミラーの角度と運転者Mの眼球位置Eの対応関係を示すテーブルデータの中から検出された運転席のシートセット位置及びミラー(サイドミラーとルームミラーの少なくとも一方)の角度に対応する運転者Mの眼球位置Eを検索することにより運転者Mの眼球位置Eを推定してもよい。また眼球位置推定部3は、運転者Mの顔画像を撮像,解析することにより運転者Mの眼球位置Eを推定してもよい。
The line-of-sight
自車走行状態推定部4は、車両の走行位置の道路地勢情報や走行レーン,CAN信号(車速,アクセル開度,操舵角,ブレーキペダル信号),エンジン回転数,ウィンカー信号,A/T信号等の車両の走行状態を示す情報を検出する。車外環境推定部5は、各種センサ,車車間通信による情報取得装置,車外インフラから情報を取得する情報取得装置等により構成され、自車両に接近する車両,歩行者,障害物の位置等の車外環境の情報を検出する。なお車外環境推定部5に雨滴センサ,温度センサ,湿度センサ,光センサ等を設けて車外の天候情報,昼間及び夜間の有視界情報を推定するようにしてもよい。
The own vehicle traveling state estimation unit 4 includes road terrain information, traveling lane, vehicle lane, CAN signal (vehicle speed, accelerator opening, steering angle, brake pedal signal), engine speed, turn signal, A / T signal, etc. Information indicating the running state of the vehicle is detected. The vehicle
記憶部6は、公知の記憶装置により構成され、運転者Mの前方視界内に表示する視覚情報及び制御プログラムや制御パラメータを保存データとして記憶する。表示制御部7は、CPU(Central Processing Unit)等の情報処理装置により構成され、詳しくは後述するが、視覚情報表示部2が表示する視覚情報の表示位置を制御する。
The memory |
〔視覚情報呈示処理〕
本発明の実施形態となる視覚情報呈示装置1は、以下に示す視覚情報呈示処理を実行することにより、運転者に煩わしさを感じさせることなく両眼視差によって視覚情報が二重に見えることを防止し、視覚情報の視認効率を向上させる。以下、図3に示すフローチャートを参照して、この視覚情報呈示処理を実行する際の視覚情報呈示装置1の動作について説明する。
[Visual information presentation processing]
The visual information presenting apparatus 1 according to the embodiment of the present invention executes the visual information presenting process described below to make it possible for the visual information to appear double by binocular parallax without causing the driver to feel bothered. Prevent and improve visual information viewing efficiency. Hereinafter, with reference to the flowchart shown in FIG. 3, the operation of the visual information presenting apparatus 1 when executing this visual information presenting process will be described.
図3に示すフローチャートは、車両のイグニッションスイッチがオフ状態からオン状態に切り換えられたタイミングで開始となり、視覚情報呈示処理はステップS1の処理に進む。 The flowchart shown in FIG. 3 starts at the timing when the ignition switch of the vehicle is switched from the off state to the on state, and the visual information presenting process proceeds to step S1.
ステップS1の処理では、視線方向推定部3が、運転者の眼球位置Eを推定し、推定された眼球位置Eの情報を表示制御部7に出力する。これにより、ステップS1の処理は完了し、視覚情報呈示処理はステップS2の処理に進む。
In the process of step S <b> 1, the gaze
ステップS2の処理では、表示制御部7が、ステップS1の処理により推定された運転者の眼球位置Eからフロントウインドガラス12(表示画面)までの距離と運転者の眼球位置Eから前方直進方向の背景の消失点(概略前方消失点)に対する盲点領域の視認角とから、運転者の左目,右目,又は両目の盲点領域を推定する。本明細書中において「盲点領域」とは、視覚刺激が単眼入力となり、両眼視差による二重視が生じない人間の視界領域であり、図4に示すように視野こめかみ側(網膜鼻側)16°近傍,水平約5°,垂直約7°の楕円形の視界領域RL,RR(RLは左目の盲点領域,RRは右目の盲点領域を示す)である。但し両眼視の状態では盲点領域に視覚刺激が入力されても視覚刺激を感知することができる。これにより、ステップS2の処理は完了し、視覚情報呈示処理はステップS3の処理に進む。
In the process of step S2, the
ステップS3の処理では、表示制御部7が、ステップS2の処理により推定された運転者の盲点領域内の任意の位置を視覚情報を表示する表示領域に設定する。ステップS2の処理において左目又は右目の盲点領域が推定された場合、表示領域を効率的に使用するために車両の直進方向左側では右目の盲点領域RR,車両の直進方向右側では左目の盲点領域RLを表示領域に設定することが望ましい。但し視覚情報表示部2や車室内のレイアウトに応じて左目,右目,又は両目の適切な盲点領域を表示領域に設定すればよい。これにより、ステップS3の処理は完了し、視覚情報呈示処理はステップS4の処理に進む。
In the process of step S3, the
ステップS4の処理では、視覚情報表示部2が、ステップS3の処理により設定された表示領域に視覚情報を表示する。視覚情報としては、図5(a)に示すような速度情報,図5(b)に示すようなカーブ路の曲率情報(数値,段階{大中小,緩急等}),図5(c)に示すような経路誘導情報,何らかの異常を統合して知らせるマスターワーニングの表示情報等を例示できる。またその他の視覚情報としては、矢印の画像が考えられるが、この場合、矢印の画像全体が盲点領域内に収まるように矢印の画像の表示位置や大きさを制御してもよいし、図5(d)に示すように矢印の先端部分のみが盲点領域内に収まるようにしてもよい。
In the process of step S4, the visual
これは、矢印の直線部分のように左右対象の図形については、前方背景を視認している場合、手前の重畳表示は両眼では左右の両眼視差により二重視となるが、直線は左右に分離して断続的な直線に見えても比較的容易に左右画像を合成みても違和感が無く、煩わしさも少ないと考えられるためである。この時に、二重視の表示は、矢印が右向きの場合は右側の盲点領域に表示し、逆に矢印が左向きである場合には右側の盲点領域に表示すればよいが、左右方向指示と反対側の領域に表示されることになるので、表示コンテンツの大きさや種類に応じて表示領域を使い分けることが望ましい。これにより、ステップS4の処理は完了し、一連の視覚情報呈示処理は終了する。 This is because, for the left and right target figures such as the straight line part of the arrow, when the front background is visually recognized, the superimposed display on the front side is double vision due to binocular parallax on both sides, but the straight line is left and right This is because it is considered that there is no sense of incongruity and there is little inconvenience even if the left and right images are synthesized relatively easily even if they appear separated and appear as an intermittent straight line. At this time, the double vision display may be displayed in the blind spot area on the right side when the arrow is pointing to the right, and conversely it may be displayed in the blind spot area on the right side when the arrow is pointing to the left. Therefore, it is desirable to use different display areas depending on the size and type of display content. Thereby, the process of step S4 is completed and a series of visual information presentation processes are complete | finished.
以上の説明から明らかなように、本発明の実施形態となる視覚情報呈示装置1では、表示制御部7が、運転者の左目,右目,又は両目の盲点領域内に視覚情報が表示されるように視覚情報の表示位置を制御するので、運転者に煩わしさを感じさせることなく両眼視差によって視覚情報が二重に見えることを防止し、視覚情報の視認効率を向上させることができる。
As apparent from the above description, in the visual information presentation device 1 according to the embodiment of the present invention, the
〔運転者の視線方向の変化に伴う視覚情報の表示位置の制御〕
表示制御部7は、運転者の眼球位置や視線方向の変化、換言すれば盲点領域の位置の変化に応じて、視覚情報の表示位置を変化させることが望ましい。この場合の視覚情報の表示位置の制御については大きく分けて2つの方向性が考えられる。第1は、盲点領域内の任意の位置に視覚情報の表示位置を設定した後は、視覚情報の表示位置を設定した位置に固定又は前方直進方向の背景の消失点に対する盲点領域内において変化させるものである。この場合、運転者の視線方向が大きく変化し、視覚情報の表示位置が運転者の現在の視線方向に対する盲点領域から外れた時は、運転者は視覚情報を視認していないとして視覚情報の表示を停止してもよい。また運転者の視線方向の変化量が小さく、視覚情報の表示位置が運転者の現在の視線方向に対する盲点領域から外れていない時には、視覚情報の表示位置を固定、又は運転者の視線方向の変化に追従させてもよい。このような制御によれば、表示位置が大きく変化することにより運転者が視覚情報に煩わしさを感じることを低減できる。
[Control of visual information display position according to changes in driver's gaze direction]
The
第2の制御は、視覚情報の表示位置を運転者の視線方向の変化に追従させるものである。この場合、(1)運転者の視線方向に対する盲点領域内に連続的に視覚情報を表示してもよいし、(2)表示画面を複数の領域に分割し、運転者の視線方向に対する盲点領域の中心座標を確定し、確定された中心座標に対応する分割領域を視覚情報の表示位置に設定するようにしてもよい。この際、運転者の視線方向が大きく変化し、視覚情報の表示位置が運転者の現在の視線方向に対する盲点領域から外れた時は、表示を一旦停止し、次の盲点領域に対応する分割領域に視覚情報を表示することにより、運転者の視線方向の変化に対応して分割領域間で視覚情報を断続的に表示する。但し、分割領域の数を多くすることにより、視覚情報の変化位置は連続的に変化させたり、表示移動速度を一定速度でゆっくりと移動させることにより、より自然に視覚情報を視認できるようになる。一方、断続的に移動させる場合には表示移動速度を速めても良い。連続的又は断続的な表示方法のどちらが有意かは表示の煩わしさや視認し得を考慮して選択,又はその両方を組み合わせてもよい。 The second control is to make the display position of the visual information follow the change in the driver's line-of-sight direction. In this case, (1) the visual information may be continuously displayed in the blind spot area with respect to the driver's line of sight, or (2) the display screen is divided into a plurality of areas, and the blind spot area with respect to the driver's line of sight. May be determined, and a divided area corresponding to the determined center coordinate may be set as a display position of visual information. At this time, when the driver's line-of-sight direction changes greatly and the display position of the visual information deviates from the blind spot area for the driver's current line-of-sight direction, the display is temporarily stopped and the divided area corresponding to the next blind spot area By displaying the visual information on the screen, the visual information is intermittently displayed between the divided regions corresponding to the change in the driver's line of sight. However, by increasing the number of divided areas, the visual information can be visually recognized more naturally by changing the visual information changing position continuously or by slowly moving the display movement speed at a constant speed. . On the other hand, in the case of intermittent movement, the display movement speed may be increased. Whether the continuous or intermittent display method is significant may be selected in consideration of bothersome display and visual recognition, or a combination of both.
〔車両の走行状態に応じた視覚情報の表示位置の制御〕
視線方向推定部3は、自車走行状態検出部4により検出された車両の走行状態に対応する運転者の視線方向のデータを記憶部6から読み出すことにより運転者の視線方向を推定し、表示制御部7は、視線方向推定部3により推定された視線方向に応じて視覚情報の表示位置を変化させてもよい。具体的には、自車走行状態検出部4により車両が車線変更を行っていることが検出された場合、視線方向推定部3は、車線変更を行う場合は運転者はバックミラーやサイドミラーを視認するとの情報を記憶部6から読み出し、バックミラーやサイドミラーの方向を運転者の視線方向に推定する。そして表示制御部7は、視線方向推定部3により推定された視線方向に対する盲点領域内を視覚情報の表示位置に設定する。このような制御によれば、自車両の走行状態に対応した運転者の視線方向に対する盲点領域内に視覚情報を呈示することができる。
[Control of the display position of visual information according to the running state of the vehicle]
The line-of-sight
なお運転者の視認方向が複数推定される場合には、表示制御部7は、運転者の視認方向毎に盲点領域を推定し、各盲点領域内に視覚情報を表示するようにしてもよい。また視線方向が大きく移動することが市街地に対し高速道路では運転者の視線方向の移動量は比較的小さいので、視線方向推定部3は道路地勢情報に基づいて視線方向の推定領域の部位及び分割数を変化(例えば減少)させてもよい。
When a plurality of driver's viewing directions are estimated, the
また視線方向推定部3は自車走行状態検出部4により検出された車両の走行状態の情報から運転者の視線方向を直接的に推定し、表示制御部7は視線方向推定部3により推定された視線方向に応じて視覚情報の表示位置を変化させてもよい。具体的には、視線方向推定部3は、自車走行状態検出部4により検出された車両の進行方向を運転者の視線方向として推定する。そして表示制御部7は、視線方向推定部3により推定された視線方向に対する盲点領域内を視覚情報の表示位置に設定する。
The line-of-sight
〔車外環境に応じた視覚情報の表示位置の制御〕
視線方向推定部3は、車外環境検出部5により検出された車外環境の情報から運転者の視線方向を推定し、表示制御部7は、視線方向推定部3により推定された視線方向に応じて視覚情報の表示位置を変化させてもよい。具体的には、車外環境検出部5により自車両に接近する車両,歩行者,障害物が検出された場合、視線方向推定部3は、運転者は検出対象方向を視認すると推定して、検出対象方向を運転者の視線方向に推定する。そして表示制御部7は、視線方向推定部3により推定された視線方向に対する盲点領域内を視覚情報の表示位置に設定する。このような制御によれば、車外環境の状態に対応した運転者の視線方向に対する盲点領域内に視覚情報を呈示することができる。
[Control of visual information display position according to the environment outside the vehicle]
The line-of-sight
なお検出対象が複数存在する場合、検出対象の接近距離又はその速度に基づいて優先度が最も高い検出対象を決定し、運転者は決定された検出対象方向を視認すると推定してもよい。また検出対象が複数存在する場合には、表示制御部7は、検出対象毎に盲点領域を推定し、各盲点領域内に視覚情報を表示するようにしてもよい。また車外環境検出部5により検出される車外環境のデータに対応する運転者の視線方向のデータを予め記憶部6内に格納しておき、視線方向推定部3は車外環境検出部5により検出された車外環境のデータに対応する運転者の視線方向のデータを記憶部6から読み出すことにより運転者の視線方向を推定してもよい。また表示制御部7は、車外環境検出部5により検出された車外環境の情報に応じて、視覚情報を表示する左右の盲点領域の切り換えや移動,視覚情報の表示のオン/オフを切り換えても良い。
When there are a plurality of detection targets, the detection target with the highest priority may be determined based on the approach distance or speed of the detection target, and it may be estimated that the driver visually recognizes the determined detection target direction. When there are a plurality of detection targets, the
以上、本発明者らによってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、この実施の形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、この実施の形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論である。 As mentioned above, although embodiment which applied the invention made by the present inventors was described, this invention is not limited by description and drawing which make a part of indication of this invention by this embodiment. That is, it is needless to say that other embodiments, examples, operation techniques, and the like made by those skilled in the art based on this embodiment are all included in the scope of the present invention.
1:視覚情報呈示装置
2:視覚情報表示部
3:視線方向推定部
4:自車走行状態推定部
5:車外環境推定部
6:記憶部
7:表示制御部
1: Visual information presentation device 2: Visual information display unit 3: Gaze direction estimation unit 4: Vehicle traveling state estimation unit 5: Outside vehicle environment estimation unit 6: Storage unit 7: Display control unit
Claims (5)
前記運転者の眼球位置を推定する眼球位置推定手段と、
前記眼球位置推定手段により推定された前記運転者の眼球位置から前記運転者の盲点領域を推定し、前記車両の前方直進方向を視認する時の運転者の視線方向に対する左目、右目、及び両目のうちのいずれかの前記略盲点領域内に前記視覚情報を呈示する制御手段と、
を備えることを特徴とする視覚情報呈示装置。 A visual information presentation device that assists a driver in driving a vehicle by presenting visual information in a forward view of the driver of the vehicle,
Eyeball position estimating means for estimating the driver's eyeball position;
Estimating the driver's blind spot area from the driver's eyeball position estimated by the eyeball position estimating means , and the left eye, right eye, and both eyes with respect to the driver's line-of-sight direction when viewing the forward straight direction of the vehicle and control means for presenting the visual information on one of the substantially blind spot region of the inner,
A visual information presentation device comprising:
前記運転者の眼球位置を推定し、
推定された前記運転者の眼球位置から前記運転者の盲点領域を推定し、
前記車両の前方直進方向を視認する時の運転者の視線方向に対する左目、右目、及び両目のうちのいずれかの前記略盲点領域内に前記視覚情報を呈示する
ことを特徴とする視覚情報呈示方法。 A visual information presentation method for assisting a driver in driving a vehicle by presenting visual information in a forward view of the driver of the vehicle,
Estimating the driver's eyeball position;
Estimating the driver's blind spot area from the estimated eye position of the driver,
Visual information presentation method characterized by presenting the left eye, the right eye, and the visual information to any of the approximately blind spot region of the eyes for the driver's line of sight direction when viewing the front straight direction of the vehicle .
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