JP7267776B2 - 車両用情報表示方法及び車両用情報表示装置 - Google Patents
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Description
しかしながら、常に情報の表示位置を視線と共に移動させて視線方向の軸上又は近傍位置に情報を表示し続けると、運転者にとって目障りになることがある。
本発明は、透過型表示装置上に表示される情報を確認する際の運転者の視線移動量を低減するとともに、情報の表示が運転者の目障りになるのを軽減することを目的とする。
図1を参照する。車両用情報表示装置1は、車両用情報表示装置1を搭載する車両(以下、「自車両」と表記する)の運転者に対して提供される情報を、視認可能に表示する表示装置である。
車両用情報表示装置1は、物体センサ10と、視線センサ11と、透過型表示装置12と、コントローラ13を備える。
物体センサ10は、検出した物体の映像信号、及び自車両から物体までの距離と方向を示す位置情報をコントローラ13に出力する。
視線センサ11は、検出した運転者の視線の位置及び方向の情報である視線情報をコントローラ13に出力する。
図2を参照する。例えば、透過型表示装置12は、フロントウインドウ16を表示面として使用してよい。フロントウインドウ16に文字や図形の視覚情報18の虚像が形成されることにより、運転者がフロントウインドウ16を透して視認する車外前方の風景、路面の状況、先行車の状況等に重畳して、虚像による情報を視認させることができる。
なお、透過型表示装置12が表示面として使用する光学ガラス素子はフロントウインドウ16でなくてもよい。透過型表示装置12は、フロントウインドウ16とは別個に、運転者の視界前方に配置された透明な光学ガラス素子を表示面として有してもよい。
記憶装置15は、半導体記憶装置、磁気記憶装置及び光学記憶装置のいずれかを備えてよい。記憶装置15は、レジスタ、キャッシュメモリ、主記憶装置として使用されるROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)等のメモリを含んでよい。
なお、コントローラ13を、以下に説明する各情報処理を実行するための専用のハードウエアにより形成してもよい。
例えば、コントローラ13は、汎用の半導体集積回路中に設定される機能的な論理回路を備えてもよい。例えばコントローラ13はフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ(FPGA:Field-Programmable Gate Array)等のプログラマブル・ロジック・デバイス(PLD:Programmable Logic Device)等を有していてもよい。
またコントローラ13は、物体センサ10から出力される物体の映像信号に基づいて、物体を認識し、物体に応じて透過型表示装置12に表示する情報を決定する。
以下、透過型表示装置12に表示する情報を「表示対象情報」と表記することがある。
車速センサ2は、自車両の車輪速を検出し、車輪速に基づいて自車両の速度を算出する。燃料計3は、自車両の燃料タンクの燃料残量を検出する。
通信装置4は、自車両の外部の通信装置との間で無線通信を行う。通信装置4による通信方式は、例えば公衆携帯電話網による無線通信や、車車間通信、路車間通信、又は衛星通信であってよい。
図3を参照して、コントローラ13の機能を詳しく説明する。コントローラ13は、物体認識部20と、認識状態判断部21と、視線速度判断部22と、表示位置制御部23と、表示状態制御部24を備える。
物体認識部20は、物体センサ10から出力される自車両の前方の物体の映像信号に基づいて、物体を認識する。例えば物体認識部20は、制限速度標識を自車両の前方の物体として認識してよい。
また例えば認識状態判断部21は、運転者の視線が物体に向けられており、運転者の注視点が物体に所定時間(例えば1秒間)停留している場合に、運転者が物体を認識していると判断してもよい。
視線速度判断部22は、視線センサ11から出力される視線情報に基づいて、運転者の視線が物体へ向けられるときの視線の移動速度を判断する。例えば、視線速度判断部22は、単位時間当たりの視線の方向(角度)の変化量[deg/sec]を視線の移動速度として判断する。以下、運転者の視線が物体へ向けられるときの視線の移動速度を「視線速度」と表記することがある。
例えば、認識した物体が制限速度標識である場合には、認識状態判断部21は、自車両の速度情報を表示対象情報として決定する。
以下、表示位置制御部23による表示位置の制御、及び表示状態制御部24による表示状態の制御の一例を説明する。
以下、透過型表示装置12の表示面(例えばフロントウインドウ16)と運転者の視線との交差位置を「視線位置」と表記することがある。
図4Bを参照する。運転者が制限速度標識30を認識すると、運転者の視線31が制限速度標識30に向けられる。このように、運転者が物体を認識していない状態から運転者の視線31が物体に向けられる場合、サッカードと呼ばれる高速の眼球運動が行われ、運転者の視線速度が高くなる。
表示位置制御部23及び表示状態制御部24は、視線速度判断部22により判断された視線速度が所定の閾値(例えば30deg/sec)以上であるか否かを判断する。
これにより、運転者が、物体を注視していない状態(すなわち認識していない状態)から物体を注視している状態(すなわち認識している状態)へ変化したか否かを判断する。
それから、表示位置制御部23は、透過型表示装置12の表示面における速度情報18の表示位置を、視線位置31又はその近傍に設定する。
なお、図面では、視線位置を示す×印31、物体30、及び速度情報18を同一位置に記載すると見づらくなるため、速度情報18を×印31からずれた位置に記載しているが、実際の表示位置は視線位置31又はその近傍に設定される。
例えば、制限速度が変化する道路では、運転者は常に自車両の速度と制限速度とを比較する必要がある。制限速度標識30を見る視線位置31に速度情報18を表示することにより、運転者は、自車両の速度と制限速度とを比較することが容易になる。
このため、表示状態制御部24は、視線位置31又はその近傍にて速度情報18を非表示状態から表示状態に変更する際に、速度情報18の表示の明度を徐々に増加させてもよい。
このように速度情報18の表示明度を徐々に増加させることにより、運転者は、速度情報18の表示開始を認識しつつ、表示明度がまだ低く制限速度標識30が見やすい段階で制限速度標識30を確認できるので、運転者の目障りになることを抑制できる。
次に、図6Aを参照する。運転者の視線が制限速度標識30に一度向けられてから、運転者から制限速度標識30が見える方向が変化する場合を想定する。例えば、車両の走行に伴って、制限速度標識30が見える方向が変化する。
したがって、視線速度判断部22により判断された視線速度が所定の閾値(例えば30deg/sec)未満である場合には、表示位置制御部23及び表示状態制御部24は、運転者が一度認識した制限速度標識30を継続して(追跡して)注視していると判断する。
したがって、表示位置制御部23は、視線位置31の移動に遅れて追従するように速度情報18の表示位置を制御する。
表示状態制御部24は、速度情報18の表示位置が視線位置31の移動に追従する間、速度情報18が表示されたままの状態を維持する。
図6Bは、制限速度標識30を追跡する視線位置31の移動に遅れて追従するように、速度情報18を表示したまま表示位置を直前の表示位置33から移動させる様子を示す。
このように、速度情報18の表示位置を視線の位置の移動に遅れて追従させることにより、速度情報18の表示位置が視線位置31からずれることになる。これにより、運転者が注視する制限速度標識30に重畳して速度情報18が表示されるのを防ぐことができるので、運転者にとって目障りになるのを防止できる。また、制限速度標識30の傍に速度情報18を表示できるので、制限速度標識30に関連する速度情報18を少ない視線移動量で視認できる。このため、制限速度と自車両の速度の比較が容易になる。
図7のグラフは、運転者の視線が物体(制限速度標識30)に向けられた時点からの経過時間と、速度情報18の表示位置の座標値との関係の例を示す。初期座標値X0、Y0は、運転者の視線が物体に向けられた時点の速度情報18の表示位置の座標値Xi、Yiである。座標値Xt、Ytは目標値(すなわち、視線位置31の座標値)である。
表示位置制御部23は、速度情報18の表示位置の座標値Xi、Yiの変化の時定数がT2となるように、初期座標値X0、Y0から目標値Xt、Ytまで徐々に変化させる。
この場合には、まず、前回の速度情報18の表示位置の更新処理で表示位置を移動させた時点から、変化後の視線位置31を検出した時点までの経過時間を決定する。視線位置31が連続して変化している場合は、この経過時間は、速度情報18の表示位置の更新周期であってよい。
表示位置制御部23は、視線位置31の変化を検出する前の初期座標値X0、Y0と、目標値Xt、Ytと、経過時間に応じて図7のグラフに基づいて表示位置を算出し、速度情報18の表示位置を移動させる。
速度情報18の表示位置を移動させた後、移動後の表示位置の座標を初期座標値X0、Y0に設定し、変化後の視線位置31の座標を目標値Xt、Ytに設定し、経過時間を0にリセットする。
以下、透過型表示装置12に表示する他の情報の例について説明する。
図8を参照する。物体認識部20は、目標地までの距離を示す案内標識34を自車両の前方の物体として認識してよい。
認識した物体が制限速度標識である場合には、認識状態判断部21は、車両の走行可能距離を示す距離情報35を、案内標識34に関連する表示対象情報として設定してよい。距離情報35は、案内標識34に関連する自車両の車両情報の一例である。
距離情報35の表示方法は、上述の速度情報18の表示方法と同様である。
認識した物体が区画線36である場合には、認識状態判断部21は、区画線36に関してインフラストラクチャから取得できる情報を、表示対象情報として設定してよい。
区画線種類情報38の表示方法は、上述の速度情報18の表示方法と同様である。
また、表示状態制御部24は、区画線36が参照符号37に示すように不明瞭であるか否かを判断してもよい。区画線36が不明瞭な場合に区画線種類情報38を表示し、区画線36が明瞭な場合には表示しなくてもよい。
区画線36の模擬画像の表示方法も、上述の速度情報18の表示方法と同様である。このとき、運転者の視線の方向31が制限速度標識30を追跡する場合には、進行方向に向かって区画線36の模擬画像を延長してもよい。
認識した物体が信号機40である場合には、認識状態判断部21は、信号機40に関してインフラストラクチャから取得できる情報を、表示対象情報として設定してよい。
また、認識状態判断部21は、現在点灯していない信号現示43の予定点灯継続時間(点灯開始から点灯終了までの時間)を示す切替タイミング情報44を、透過型表示装置12に表示してよい。
切替タイミング情報42の表示方法は、上述の速度情報18の表示方法と同様である。
認識した物体が店舗の看板45である場合には、認識状態判断部21は、看板45(及び店舗)に関してインフラストラクチャから取得できる情報を、表示対象情報として設定してよい。
店舗情報46の表示方法は、上述の速度情報18の表示方法と同様である。
次に、図12を参照して実施形態の車両用情報表示装置1の動作の一例を説明する。
ステップS1において認識状態判断部21は、運転者が自車両前方を見ているか否かを判断する。運転者が自車両前方を見ている場合(ステップS1:Y)に処理はステップS2に進む。運転者が自車両前方を見ていない場合(ステップS1:N)に処理はステップS13に進む。
所定種類の物体を検出した場合(ステップS2:Y)に処理はステップS3に進む。所定種類の物体を検出しない場合(ステップS2:N)に処理はステップS13に進む。
運転者の視線が物体へ向けられている場合(ステップS3:Y)に認識状態判断部21は、視線が向けられている物体に応じて表示対象情報を決定する。そして処理はステップS4に進む。運転者の視線が物体へ向けられていない場合(ステップS3:N)に処理はステップS13に進む。
視線速度が所定の閾値以上である場合(ステップS4:Y)に処理はステップS5に進む。視線速度が所定の閾値未満である場合(ステップS4:N)に処理はステップS9に進む。
ステップS6において表示位置制御部23は、視線位置31又はその近傍に表示対象情報の表示位置を設定する。表示状態制御部24は、表示対象情報を非表示状態から表示状態へ変更する。その後に処理はステップS13へ進む。
ステップS8において表示位置制御部23は、表示対象情報の表示位置を基準表示位置17に設定する。表示状態制御部24は基準表示位置17に表示対象情報を表示する。その後に処理はステップS13へ進む。
ステップS11において認識状態判断部21は、物体の遮蔽されなくなった後に運転者が継続して物体を追跡しているか否かを判断する。運転者の視線が継続して物体を追跡している場合(ステップS11:Y)に処理はステップS10に進む。
ステップS12において表示位置制御部23は、表示対象情報の表示位置を基準表示位置17に設定する。表示状態制御部24は基準表示位置17に表示対象情報を表示する。その後に処理はステップS13へ進む。
ステップS13においてコントローラ13は、自車両のイグニッションスイッチ(IGN)がオフになったか否かを判断する。イグニッションスイッチがオフになった場合(ステップS13:Y)に処理は終了する。イグニッションスイッチがオフにならない場合(ステップS13:N)に処理はステップS1に戻る。
(1)物体センサ10は、車両の前方の物体を検出する。視線センサ11は、運転者の視線の方向を検出する。認識状態判断部21は、運転者の視線が、物体センサ10が検出した物体に向けられているか否かを判断する。運転者の視線が物体に向けられている場合に、表示位置制御部23は、運転者の視界前方に配置された透過型表示装置12の表示面と視線との交差位置31の移動に遅れて追従するように、表示面上に表示対象情報を表示する表示位置を制御する。
これにより、移動する視線位置31から表示対象情報の表示位置がずれる量を適正に制御することができる。
これにより、運転者が物体を認識していない状態から認識している状態に変化した場合には、表示対象情報を運転者の視線の位置に表示することができる。このため、運転者は少ない視線移動量で表示対象情報を視認することができるようになる。
これにより、運転者の視線が物体を追跡している場合には、表示対象情報の表示位置を視線位置31からずらすことができる。このため、運転者が注視する物体に重畳して表示対象情報を表示することを防ぐことができるので、運転者にとって目障りになるのを防止できる。また、運転者が注視している物体の傍に表示対象情報を表示できるので、表示対象情報を少ない視線移動量で視認できる。
これにより、運転者は、表示対象情報の表示開始を認識しつつ、表示明度がまだ低く表示対象情報越しに物体が見やすい段階で物体を確認できるので、表示対象情報が運転者の目障りになることを抑制できる。
(6)運転者の視線が向けられた物体が制限速度標識30である場合に、認識状態判断部21は、自車両の速度情報18を表示対象情報に設定する。これにより、制限速度標識30に向けられた視線位置31やその近傍に速度情報18が表示されるので、制限速度と自車両の速度を比較しやすくなる。
これにより、目標地までの距離案内に向けられた視線位置31やその近傍に走行可能距離が表示されるので、目標値までの距離と走行可能距離を比較しやすくなる。
これにより運転者は、区画線36が不明瞭であっても少ない視線移動量で区画線36の種類を確認できる。
(9)運転者の視線が向けられた物体が信号機40である場合に、認識状態判断部21は、信号機40の現在の現示41の残り時間を示す切替タイミング情報42を表示対象情報に設定する。
(10)運転者の視線が向けられた物体が店舗の看板45である場合に、認識状態判断部21は、店舗の店舗情報46を表示対象情報に設定する。これにより、運転者は、少ない視線移動量で、店舗情報46を確認できる。
Claims (14)
- 車両の前方の物体を検出し、
運転者の視線の方向を検出し、
前記視線が前記物体に向けられているか否かを判断し、
前記視線が前記物体に向けられている場合に、前記運転者の前方に配置された透過型表示装置の表示面と前記視線との交差位置の移動に遅れて追従するように、前記表示面上に情報を表示する表示位置を制御し、
前記表示位置が前記交差位置に近づくほど、前記交差位置に追従する前記表示位置の速度が徐々に小さくなるように前記表示位置の遅れを制御する、
ことを特徴とする車両用情報表示方法。 - 車両の前方の物体を検出し、
運転者の視線の方向を検出し、
前記視線が前記物体に向けられているか否かを判断し、
前記視線が前記物体に向けられている場合に、前記運転者の前方に配置された透過型表示装置の表示面と前記視線との交差位置の移動に遅れて追従するように、前記表示面上に情報を表示する表示位置を制御し、
前記視線が前記物体へ向けられるときの前記視線の移動速度を判断し、
前記移動速度が所定値以上の場合に、前記表示面における前記情報の表示位置を前記表示面と前記視線との交差位置に設定して前記情報を非表示状態から表示状態に変化させ、
前記移動速度が前記所定値未満の場合に、前記情報が表示されたまま、前記表示面と前記視線との交差位置の移動に遅れて追従するように、前記表示面における前記情報の表示位置を制御する、
ことを特徴とする車両用情報表示方法。 - 前記視線が前記物体へ向けられるときの前記視線の移動速度を判断し、
前記移動速度が所定値以上の場合に、前記表示面における前記情報の表示位置を前記表示面と前記視線との交差位置に設定して前記情報を非表示状態から表示状態に変化させ、
前記移動速度が前記所定値未満の場合に、前記情報が表示されたまま、前記表示面と前記視線との交差位置の移動に遅れて追従するように、前記表示面における前記情報の表示位置を制御する、
ことを特徴とする請求項1に記載の車両用情報表示方法。 - 前記移動速度が所定値以上の場合に、前記情報の表示の明度を徐々に増加させることにより非表示状態から表示状態へ変化させることを特徴とする請求項2又は3に記載の車両用情報表示方法。
- 前記透過型表示装置に表示する前記情報を、前記視線が向けられた前記物体に応じて決定することを特徴とする請求項1~4のいずれか一項に記載の車両用情報表示方法。
- 前記物体は制限速度標識であり、前記情報は前記車両の速度であることを特徴とする請求項5に記載の車両用情報表示方法。
- 前記物体は目標地までの距離を示す案内標識であり、前記情報は前記車両の走行可能距離であることを特徴とする請求項5に記載の車両用情報表示方法。
- 前記物体は道路上の区画線であり、前記情報は前記区画線の種類であることを特徴とする請求項5に記載の車両用情報表示方法。
- 前記物体は信号機であり、前記情報は前記信号機の現示の残り時間であることを特徴とする請求項5に記載の車両用情報表示方法。
- 前記物体は店舗の看板であり、前記情報は前記店舗の店舗情報であることを特徴とする請求項5に記載の車両用情報表示方法。
- 車両の前方の物体を検出し、
運転者の視線の方向を検出し、
前記視線が前記物体に向けられているか否かを判断し、
前記視線が前記物体に向けられている場合に、前記運転者の前方に配置された透過型表示装置の表示面と前記視線との交差位置の移動に遅れて追従するように、前記表示面上に情報を表示する表示位置を制御し、
前記透過型表示装置に表示する前記情報を、前記視線が向けられた前記物体に応じて決定し、
前記物体は目標地までの距離を示す案内標識であり、前記情報は前記車両の走行可能距離である、
ことを特徴とする車両用情報表示方法。 - 車両の前方の物体を検出する物体センサと、
運転者の視線の方向を検出する視線センサと、
前記運転者の前方に配置された透過型表示装置と、
前記視線が前記物体に向けられているか否かを判断し、前記視線が前記物体に向けられている場合に、前記透過型表示装置の表示面と前記視線との交差位置の移動に遅れて追従するように、前記表示面上に情報を表示する表示位置を制御し、前記表示位置が前記交差位置に近づくほど、前記交差位置に追従する前記表示位置の速度が徐々に小さくなるように前記表示位置の遅れを制御するコントローラと、
を備えることを特徴とする車両用情報表示装置。 - 車両の前方の物体を検出する物体センサと、
運転者の視線の方向を検出する視線センサと、
前記運転者の前方に配置された透過型表示装置と、
前記視線が前記物体に向けられているか否かを判断し、前記視線が前記物体に向けられている場合に、前記透過型表示装置の表示面と前記視線との交差位置の移動に遅れて追従するように、前記表示面上に情報を表示する表示位置を制御し、前記視線が前記物体へ向けられるときの前記視線の移動速度を判断し、前記移動速度が所定値以上の場合に、前記表示面における前記情報の表示位置を前記表示面と前記視線との交差位置に設定して前記情報を非表示状態から表示状態に変化させ、前記移動速度が前記所定値未満の場合に、前記情報が表示されたまま、前記表示面と前記視線との交差位置の移動に遅れて追従するように、前記表示面における前記情報の表示位置を制御するコントローラと、
を備えることを特徴とする車両用情報表示装置。 - 車両の前方の物体を検出する物体センサと、
運転者の視線の方向を検出する視線センサと、
前記運転者の前方に配置された透過型表示装置と、
前記視線が前記物体に向けられているか否かを判断し、前記視線が前記物体に向けられている場合に、前記透過型表示装置の表示面と前記視線との交差位置の移動に遅れて追従するように、前記表示面上に情報を表示する表示位置を制御し、前記透過型表示装置に表示する前記情報を、前記視線が向けられた前記物体に応じて決定するコントローラと、
を備え、
前記物体は目標地までの距離を示す案内標識であり、前記情報は前記車両の走行可能距離であることを特徴とする車両用情報表示装置。
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